Astronomowie wysunęli granice Kosmicznego Teleskopu Hubble’a NASA, znajdując prawdopodobnie najodleglejszy obiekt, jaki kiedykolwiek widział we wszechświecie. Światło obiektu przeszło 13,2 miliarda lat, aby dotrzeć do Hubble’a, o około 150 milionów lat dłużej niż poprzedni rekordzista. Wiek wszechświata wynosi około 13,7 miliarda lat.
Mały, ciemny obiekt to zwarta galaktyka niebieskich gwiazd, która istniała 480 milionów lat po Wielkim Wybuchu. Do stworzenia naszej Drogi Mlecznej potrzeba ponad 100 takich mini-galaktyk. Nowe badania dają zaskakujące dowody na to, że tempo narodzin gwiazd we wczesnym wszechświecie drastycznie wzrosło, zwiększając się o około 10 razy z 480 milionów lat do 650 milionów lat po Wielkim Wybuchu.
„NASA nadal sięga po nowe szczyty, a to najnowsze odkrycie Hubble’a pogłębi nasze zrozumienie wszechświata i przyniesie korzyści przyszłym pokoleniom” – powiedział administrator NASA Charles Bolden, który był pilotem misji promu kosmicznego, który przenosił Hubble na orbitę. Mogliśmy tylko pomarzyć, gdy uruchomiliśmy Hubble’a ponad 20 lat temu, że będzie on w stanie dokonywać tego typu przełomowych odkryć i przepisywać podręczniki ”.
Astronomowie nie wiedzą dokładnie, kiedy pojawiły się pierwsze gwiazdy we wszechświecie, ale każdy krok dalej z Ziemi zabiera ich głębiej we wczesne lata formowania się, kiedy gwiazdy i galaktyki zaczęły pojawiać się po Wielkim Wybuchu.
„Te obserwacje dostarczają nam najlepszych informacji na temat wcześniejszych pierwotnych obiektów, które jeszcze nie zostały znalezione” – powiedział Rychard Bouwens z Uniwersytetu w Leiden w Holandii. Bouwens i Illingworth przedstawiają odkrycie z 27 stycznia brytyjskiego czasopisma naukowego Nature.
Ta obserwacja została poczyniona za pomocą Wide Field Camera 3, która rozpoczęła się zaledwie kilka miesięcy po jej zainstalowaniu w obserwatorium w maju 2009 r., Podczas ostatniej misji serwisowej wahadłowca NASA na Hubble. Po ponad roku szczegółowych obserwacji i analiz obiekt został pozytywnie zidentyfikowany w danych kamery Hubble Ultra Deep Field-Infrared z późnych lat 2009 i 2010.
Obiekt pojawia się jako słaba kropka światła gwiazd w ekspozycjach Hubble’a. Jest zbyt młody i zbyt mały, aby mieć znajomy kształt spirali, który jest charakterystyczny dla galaktyk we wszechświecie lokalnym. Chociaż Hubble nie może rozdzielić jego pojedynczych gwiazd, dowody wskazują, że jest to zwarta galaktyka gorących gwiazd utworzonych ponad 100 do 200 milionów lat wcześniej z gazu uwięzionego w kieszeni ciemnej materii.
„Zaglądamy w erę, w której pojawiają się duże zmiany” – powiedział Garth Illingworth z University of California w Santa Cruz. „Szybkość, z jaką zmieniają się narodziny gwiazd, mówi nam, jeśli cofniemy się nieco w czasie, zobaczymy jeszcze bardziej dramatyczne zmiany, bliższe, kiedy dopiero zaczynają się formować pierwsze galaktyki”.
Protokalaktyka jest widoczna tylko przy najdalszych długościach fal podczerwieni obserwowanych przez Hubble’a. Obserwacje wcześniejszych czasów, kiedy powstawały pierwsze gwiazdy i galaktyki, będą wymagały następcy Hubble’a, Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba (JWST).
Hipotetyczny hierarchiczny wzrost galaktyk – od gwiezdnych skupisk do majestatycznych spirali i eliptycznych – nie stał się widoczny, dopóki ekspozycja na głębokie pole Hubble’a. Pierwsze 500 milionów lat istnienia wszechświata, od az od 1000 do 10, jest brakującym rozdziałem w hierarchicznym rozwoju galaktyk. Nie jest jasne, jak wszechświat zmontował strukturę z ciemniejącej, chłodzącej kuli ognia Wielkiego Wybuchu. Podobnie jak w przypadku rozwijającego się zarodka, astronomowie wiedzą, że musiał nastąpić wczesny okres gwałtownych zmian, które ustanowiłyby warunki początkowe, aby wszechświat galaktyk stał się tym, czym jest dzisiaj.
„Po 20 latach otwierania oczu na wszechświat wokół nas, Hubble nadal zachwyca i zaskakuje astronomów” – powiedział Jon Morse, dyrektor Wydziału Astrofizyki NASA w siedzibie agencji w Waszyngtonie. „Obecnie oferuje kuszące spojrzenie na skraj znanego wszechświata – graniczny NASA stara się odkrywać”.
Hubble to projekt międzynarodowej współpracy między NASA a Europejską Agencją Kosmiczną. Centrum lotów kosmicznych Goddard NASA w Greenbelt w stanie Maryland zarządza teleskopem. Space Science Telescope Science Institute (STScI) prowadzi działalność naukową Hubble’a. STScI jest obsługiwane przez NASA przez Stowarzyszenie Uniwersytetów Badawczych w Astronomy, Inc., w Waszyngtonie.