Brytyjsko-amerykański zespół naukowców pracujących przy Spitzer Space Telescope wychwytujący pierwotne galaktyki z danych uzyskanych wcześniej przez teleskop Maxwella (JCMT) dokonał zasadniczego przełomu w określaniu dokładnego położenia pierwotnych i gwałtownie tworzących gwiazdy galaktyk. Brytyjscy astronomowie z University of Kent, Królewskiego Obserwatorium w Edynburgu oraz z University of Oxford wspólnie z amerykańskimi kosmologami zidentyfikowali te nieuchwytne galaktyki. Praca zostanie opublikowana w Astrophysical Journal Supplement Spitzer Special Issue we wrześniu.

W 1995 roku brytyjskie urządzenie SCUBA (Sub-millimetre Common User Bolometer Array) zamontowane na James Clerk Maxwell Telescope na Hawajach wykryło źródło światła o długości fali nieco poniżej milimetra, co zapoczątkowało poszukiwanie nieuchwytnych galaktyk pierwotnych. Część z nich jest albo zbyt odległa, albo za bardzo przysłonięta przez pył, aby znaleźć się w polu widoczności Hubble Space Telescope. Jednak zdjęcia wykonane przy pomocy SCUBA'y oraz innych podobnych aparatów okazały się niedostatecznie precyzyjne, ich pojedyncze pomiary okazywały się często być wieloma galaktykami. Własnie dlatego, by znaleźć odpowiedź na pytanie, które z galaktyk są faktycznie pierwotne, a które stanowią tło, astronomowie poświęcili dużo czasu na uzyskanie lepszego efektu przy wykorzystaniu innego sprzętu obserwacyjnego, w tym radioteleskopów. Jednak nawet pomimo tych usiłowań aż do teraz wiele spośród tych obiektów nie zostało jednoznacznie sklasyfikowanych. Co gorsza, radioteleskopy pominęły bardzo odległe obiekty.

Brytyjscy i amerykańscy astronomowie połączyli swe siły, aby dopasować wyraźne zdjęcia uzyskane przez Spitzera z fotografiami SCUBA, aby wyodrębnić pierwotne galaktyki. Zespół był oszołomiony, kiedy znalazł wszystkie wykryte przez SCUBA'ę galaktyki na fotografiach ze Spitzera wykonanych w ciągu zaledwie dziesięciu minut. Te przełomowe obserwacje dostarczyły astronomom narzędzia jednoznacznie określającego położenie nawet najdalszych obiektów na zdjęciach ze SCUBA'y.

W tym samym czasie Spitzer rozwiązał jeszcze jedną zagadkę towarzyszącą galaktykom odkrytym przez SCUBA'ę. Kiedy Galileusz po raz pierwszy skierował teleskop na Drogę Mleczną, był zaskoczony odkryciem, że jej niewyraźne światło pochodzi od wielu gwiazd. Dokładnie to samo zrobili astronomowie z rozmytym pozagalaktycznym światłem widzianym zewsząd jako fala o długości około pół milimetra. Przez porównywanie zdjęć z obu przyrządów zespół wyodrębnił elementy tła po raz pierwszy w historii. Tło powstaje w tym przypadku dzięki światłu niezwykle istotnej grupy galaktyk, w których powstała gwiazd młodego Wszechświata. Określenie miejsca, w którym miał miejsce proces powstawania tych gwiazd w pewnym sensie pozwoli nam na udzielenie odpowiedzi na pytanie, skąd pochodzimy. Identyfikacja tych gwiazd jest drugim istotnym efektem pracy zespołu.

Zdjęcia ze Spitzer Space Telescope wyłowiły nasze galaktyki zaskakująco szybko, w ciągu zaledwie dziesięciu minut, podczas gdy cała społeczność włożyła duży wysiłek w znalezienie ich ” – powiedział dr Stephen Serjeant z University of Kent. – “To naprawdę pionierska praca i zarazem wielki triumf Spitzer Space Telescope i aparatu SCUBA. Znajdując je wszytkie, jednocześnie odnaleźliśmy galaktyki które zdominowały powstawanie gwiazd w młodym Wszechświecie. Ziemia i wszystko, co się na niej znajduje powstało z pyłu takich gwiazd jak te.

W przeciągu 10 minut, Spitzer Space Telescope zdołał znaleźć wszystkie galaktyki, które ścigaliśmy od siedniu lat” – powiedział dr Rob Ivison z Królewskiego Obserwatorium w Edynburgu. – “Wreszcie możemy rozpocząć oddzielanie młodocianych galaktyk od ich starszych pobratymców.

Obserwacje wykonane przez Spitzera zostały zaprojektowane jako pierwsze jednoczesne wykorzystanie instrumentów MIPS and IRAC, aby oszacować czułość obu przyrzadów” – powiedział dr Herve Dole z University of Arizona oraz z IAS w Orsay we Francji. – “W rzeczywistości to wielki technologiczny, operacyjny i naukowy sukces, przekraczający nasze najśmielsze oczekiwania. Demonstruje to niesamowite możliwości Spitzera w wysokiej czerwieni. Nie ma wątpliwości, że dłuższe i dalsze badania pozwolą na uzyskanie jeszcze bardziej ekscytujących wyników.

Oczekiwaliśmy, że zdołamy znaleźć kilka spośród tych galaktyk, więc odnalezienie wszystkich na raz zszokowało nas” – dodał dr Steve Willner z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics – “Nowe dane pozwolą nam ostatecznie określić, czym są te galaktyki. Wszystko, co dotychczas o nich wiedzieliśmy, to to, że są one odległe i gwałtownie zmieniają cały swój gaz w gwiazdy, ale teraz znamy ich odległość oraz wiek.

Autor

Łukasz Wiśniewski