Folosind telescopul spațial Hubble și telescopul foarte mare (VLT), astronomii au privit înapoi pentru a găsi galaxia cea mai îndepărtată de până acum. „Observăm o galaxie care a existat în esență când Universul avea doar aproximativ 600 de milioane de ani și ne uităm la această galaxie - și la Univers - acum 13,1 miliarde de ani”, a spus dr. Matt Lehnert de la Observatoire de Paris, care este autorul principal al unei noi lucrări în Nature. „Condițiile erau cu totul diferite atunci. Imaginea de bază în care este încorporată această descoperire este că aceasta este epoca în care Universul a trecut de la cea mai mare parte neutră la cea ionizată practic. "
Lehnert și o echipă internațională au folosit VLT pentru a face observații ulterioare ale galaxiei - numită UDFy-38135539 - pe care observațiile Hubble din 2009 le-au dezvăluit. Astronomii au analizat strălucirea foarte slabă a galaxiei pentru a măsura distanța și vârsta acesteia. Aceasta este prima observație confirmată a unei galaxii a cărei lumină iese din reionizarea Universului.
Perioada de reionizare este aproximativ cea mai îndepărtată în timp pe care astronomii o pot observa. Big Bang-ul, cu 13,7 miliarde de ani în urmă, a creat un univers fierbinte și plictisitor. După vreo 400.000 de ani, temperaturile s-au răcit, electronii și protonii s-au unit pentru a forma hidrogen neutru, iar bârlogul s-a curățat. Cu ceva timp înainte de 1 miliard de ani după Big Bang, hidrogenul neutru a început să formeze stele în primele galaxii, care radiau energie și schimbă hidrogenul înapoi la a fi ionizat. Deși nu este supa groasă de plasmă din perioada anterioară imediat după Big Bang, această formațiune de galaxie a început epoca de reionizare, curățând ceața de hidrogen opacă care a umplut cosmosul în acest timp.
„Întreaga istorie a Universului provine din reionizare”, a spus Lehnert în timpul unui briefing de presă online. „Materia întunecată care pătrunde în Univers a început să tragă gazul și a format primele galaxii. Când galaxiile au început să se formeze, a reionizat Universul. "
UDFy-38135539 este cu aproximativ 100 de milioane de ani-lumină mai departe decât cel mai îndepărtat obiect, o rafală de raze gamma.
Studierea acestor prime galaxii este extrem de dificilă, a spus Lehnert, deoarece lumina slabă se încadrează mai ales în partea infraroșie a spectrului, deoarece lungimea sa de undă a fost întinsă prin extinderea Universului - efect cunoscut sub numele de redshift. În timpul mai puțin de un miliard de ani de la Big Bang, ceața de hidrogen care a invadat Universul a absorbit lumina ultravioletă aprigă din galaxiile tinere.
Noua cameră Wide Field 3 de la Telescopul Spațial Hubble NASA / ESA a descoperit mai multe obiecte candidate în 2009, iar cu 16 ore de observații folosind VLT, echipa a putut fi folosită pentru a detecta strălucirea foarte slabă din hidrogen la un redshift de 8.6.
Echipa a folosit instrumentul spectroscopic infrarosu SINFONI pe VLT și un timp de expunere foarte lung.
„Măsurarea redshift-ului celei mai îndepărtate galaxii de până acum este foarte interesantă în sine”, a declarat co-autorul Nicole Nesvadba (Institutul de Estrofizică Spatiale), „dar implicațiile astrofizice ale acestei detectări sunt și mai importante. Aceasta este prima dată când știm sigur că ne uităm la una dintre galaxiile care au curățat ceața care a umplut Universul foarte timpuriu. ”
Unul dintre aspectele surprinzătoare despre această descoperire este că strălucirea de la UDFy-38135539 pare să nu fie suficient de puternică pentru a elimina ceața de hidrogen. „Trebuie să existe alte galaxii, probabil însoțitori mai slabi și mai puțin masivi din apropiere ai UDFy-38135539”, a declarat coautorul Mark Swinbank, de la Universitatea Durham, „care a contribuit, de asemenea, la transparența spațiului din jurul galaxiei. Fără acest ajutor suplimentar lumina din galaxie, oricât de strălucitoare, ar fi fost prinsă în ceața de hidrogen din jur și nu am fi fost capabili să o detectăm. ”
Surse: ESO, briefing de presă
