Astronomowie odkryli bardzo wiele bardzo odległych galaktyk. Wiedzą jednak, że powinno ich być znacznie więcej.

Trudno ocenić ilu mieszkańców liczy miasto obserwując je w niedzielny poranek. Kilka osób biega po ulicach dbając o swoją kondycję, kilku właścicieli wyprowadza psy na spacer. Ale istnieją pewne przesłanki mówiące, że ludzi musi być więcej, ale ukrywają się przed naszym widokiem. Bo po co budowano by tyle wysokich domów, parkingów, restauracji i wielopasmowych ulic? (Wersja dla Polski: … i tyle wielkich domów handlowych w centrach miast?).

Dwójka astronomów wyciągnęła podobne wnioski na temat populacji galaktyk w odległych rejonach Kosmosu. Wypatrywali oni kosmicznych cegiełek i znaleźli ich bardzo wiele. Dostrzeżone galaktyki to jedne z najdalszych dotąd obserwowanych. Musi być ich jednak znacznie więcej. Wiele obiektów musi ukrywać się przed “oczami” teleskopów. Skąd to wiadomo? Otóż ilość gwiazd znajdujących się w obserwowanych galaktykach jest zbyt mała aby wyjaśnić istnienie zjonizowanego gazu otaczającego galaktyki.

Obserwacje za pomocą 8,2-metrowego teleskopu Yepup, członka VLT (Very Large Telescope) w Chile prowadzone były przez Matthew Lehnerta z Instytutu Maxa Plancka oraz Malcoma Bremera z Uniwersytetu w Bristolu. Przez 4,6 godziny obserwowali oni obszar nieba o rozmiarach 44 minut kątowych.

Europejskie Obserwatorium Południowe (European Southern Observatory, ESO) używa sieci czterech 8,2-metrowych teleskopów znajdujących się w Chile. Z przodu zdjęcia widoczny jest Yepun – najnowszy z nich. Z tyłu, od lewej do prawej: Antu, Keuyen i Melipal.

W swoim “głębokim polu” Bremer i Lehnert znaleźli około 20 galaktyk wyglądających na bardzo odległe. Po zarejestrowaniu ich widm i zmierzeniu przesunięcia ku czerwieni stwierdzili, że znajdują się one około 12,6 miliarda lat świetlnych od nas i widzimy je takimi, jakie były gdy Wszechświat miał 10 procent obecnego wieku. We wszystkich tych galaktykach zachodzą gwałtowne procesy powstawania gwiazd zapoczątkowane mniej niż 100 milionów lat wcześniej.

Mierząc widma galaktyk dwójka astronomów dostrzegła także obiekt, który może się okazać najdalszą dotąd obserwowaną galaktyką. Potwierdzenie rekordu wymaga jednak weryfikacji.

Wprawdzie wszystkie galaktyki znajdują się na niewielkim fragmencie nieba, jest ich jednak mniej i świecą słabiej niż inna, starsza o 500 milionów lat populacja, o istnieniu której dwójka astronomów poinformowała 20 sierpnia na łamach Astrophysical Journal. Ona także zawiera zbyt mało galaktyk aby wyjaśnić jonizację otaczającego je gazu wodorowego. Lehnert i Bremer wyciągnęli stąd wniosek, że w pobliżu obserwowanych obiektów muszą istnieć inne galaktyki, których Yepun nie był w stanie zaobserwować.

Nasze odkrycia pokazują, że łączne promieniowanie ultrafioletowe nowo odkrytych galaktyk jest zbyt słabe, aby całkowicie zjonizować znajdujący się wokół nich wodór” – wyjaśnił Bremer. “Prowadzi nas to do wniosku, że w tym rejonie nieba muszą istnieć mniejsze i słabiej świecące galaktyki, zbyt słabe aby je zaobserwować w nasz sposób. Wciąż muszą tam być niewidoczne obiekty emitujące większość energetycznych fotonów potrzebnych do jonizowania wodoru“.

Poszukując tych brakujących galaktyk, astronomowie mogą lepiej zrozumieć w jaki sposób we wczesnym Wszechświecie powstawały pierwsze gwiazdy i galaktyki.

Autor

Michał Matraszek