Dane uzyskane przez Kosmiczny Teleskop Hubble’a i największe teleskopy naziemne pozwoliły oszacować tempo narodzin nowych gwiazd w momencie, gdy Wszechświat miał niespełna miliard lat – dowiadujemy się z publikacji w “Monthly Notices of the Royal Astronomical Society”.

Jednymi z najbardziej kluczowych zagadnień współczesnej kosmologii są pytania dotyczące powstania pierwszych gwiazd i galaktyk oraz tempa ich powstawania w momencie, gdy nasz Wszechświat był bardzo młody.

Kolejny krok rzucający nieco więcej światła na to zagadnienie zrobili brytyjscy astronomowie kierowani przez Elizabeth Stanway z University of Cambridge.

Grupa Stanway wykorzystała archiwalne zdjęcia grupy galaktyk w gwiazdozbiorze Pieca wykonane przez Hubble’a. Jasności i kolory dwunastu galaktyk uzyskane przez HST sugerowały, że mogą one leżeć na granicy obserwowanego Wszechświata, a światło od nich biegnie do nas aż 13 miliardów lat.

Grupa tych galaktyk była obserwowana następnie w podczerwieni jednym z 8-metrowych teleskopów VLT znajdujących się na górze Cerro Paranal w Chile. Ponadto, ich widma udało się uzyskać przy pomocy największego instrumentu optycznego na Ziemi – 10-metrowego teleskopu Keck położonego na górze Mauna Kea na Hawajach.

Otrzymane widma potwierdziły ogromną odległość dzielącą nas od galaktyk. Światło dochodzące teraz od nich jest tak przesunięte ku podczerwieni, że prawdopodobnie zostało wysłane w momencie, gdy Wszechświat miał mniej niż 1 miliard lat.

Jedna z obserwowanych galaktyk przechodzi intensywny proces tworzenia nowych gwiazd. W ciągu każdego roku nowe gwiazdy rodzą się z gazu i pyłu o łącznej masie 30 mas Słońca. Tempo to jest tym bardziej imponujące, że galaktyka wcale nie należy do gigantów. Jej średnica sięga tylko 1000 lat świetlnych, jest więc 100 razy mniejsza od naszej Drogi Mlecznej.

Bardzo interesującym wynikiem uzyskanym przez grupę Stanway było porównanie ilości galaktyk zaangażowanych w proces formowania się nowych gwiazd w różnych momentach przeszłości naszego Wszechświata. Okazało się, że mające niespełna miliard lat galaktyki obserwowane przez Stanway znacznie “mniej chętnie” tworzą nowe gwiazdy niż galaktyki dużo bardziej zaawansowane ewolucyjnie.

Modele teoretyczne dotyczące tempa narodzin nowych gwiazd młodego Wszechświata są bardzo niepewne i obarczone dużymi błędami. Każde dane obserwacyjne są w tym przypadku na wagę złota. Wyniki grupy Stanway są więc bardzo istotnym przyczynkiem do uzyskania pełnego obrazu procesów powstawania gwiazd w początkach Wszechświata.

Autor

Łukasz Wiśniewski