Sciencemag.cz
Doporučujeme
Dvě různé skupiny astronomů objevily kyslík v nejvzdálenější známé galaxii JADES-GS-z14-0. Objev, o němž informovaly dvě samostatné studie, byl učiněn díky observatoři ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), jejímž partnerem je Evropská jižní observatoř (ESO). Tento rekordní objev nutí astronomy přehodnotit jak rychle se galaxie v raném vesmíru formovaly.
Galaxie JADES-GS-z14-0, která byla objevena v loňském roce, je nejvzdálenější potvrzenou galaxií, jaká kdy byla nalezena: je tak daleko, že její světlo k nám cestovalo 13,4 miliardy let. To znamená, že ji vidíme v podobě, v jaké byla v době, kdy byl vesmír starý méně než 300 milionů let, tedy asi 2 % jeho současného stáří. Nová detekce kyslíku pomocí ALMA, soustavy teleskopů v chilské poušti Atacama, naznačuje, že galaxie je mnohem chemicky vyspělejší, než se předpokládalo.
„Je to jako najít dospívajícího člověka tam, kde byste čekali pouze děti,“ říká Sander Schouws, doktorand na observatoři v nizozemském Leidenu a první autor studie vedené Nizozemci, která byla nyní přijata k publikaci v časopise The Astrophysical Journal. „Výsledky ukazují, že galaxie se zformovala velmi rychle a také rychle dospívá, což přispívá k rostoucímu počtu důkazů, že formování galaxií probíhá mnohem rychleji, než se předpokládalo.“
Galaxie obvykle začínají svůj život plný mladých hvězd, které se skládají převážně z lehkých prvků, jako je vodík a helium. Jak se hvězdy vyvíjejí, vytvářejí těžší prvky, jako je kyslík, které se po jejich zániku rozptýlí v hostitelské galaxii. Vědci se domnívali, že ve stáří 300 milionů let je vesmír ještě příliš mladý na to, aby v něm byly galaxie plné těžkých prvků. Dvě studie ALMA však ukazují, že JADES-GS-z14-0 obsahuje asi 10krát více těžkých prvků, než se očekávalo.
„Nečekané výsledky mě ohromily, protože otevřely nový pohled na první fáze vývoje galaxií,“ říká Stefano Carniani ze Scuola Normale Superiore v italské Pise a hlavní autor článku, který byl nyní přijat k publikaci v časopise Astronomy & Astrophysics. „Důkaz, že galaxie jsou zralé již v počátcích vesmíru, vyvolává otázky, kdy a jak galaxie vznikly.“
Detekce kyslíku také umožnila astronomům mnohem přesněji měřit vzdálenost k JADES-GS-z14-0. „Detekce ALMA nabízí mimořádně přesné měření vzdálenosti galaxie s nejistotou pouhých 0,005 procenta. Tato úroveň přesnosti – analogická přesnosti na 5 cm na vzdálenost 1 km – pomáhá zpřesnit naše chápání vlastností vzdálených galaxií,“ dodává Eleonora Parlanti, doktorandka na Scuola Normale Superiore v Pise a autorka studie Astronomy & Astrophysics [1].
„Galaxie byla sice původně objevena pomocí vesmírného dalekohledu Jamese Webba, ale až ALMA potvrdila a přesně určila její obrovskou vzdálenost,“ [2] říká docent Rychard Bouwens, člen týmu z Leidenské observatoře. „To ukazuje úžasnou součinnost ALMA a JWST při odhalování vzniku a vývoje prvních galaxií.“
Gergö Popping, astronom ESO z Evropského regionálního centra ALMA, který se na studiích nepodílel, říká: „Tato jasná detekce kyslíku v JADES-GS-z14-0 mě opravdu překvapila. Naznačuje to, že galaxie mohou po velkém třesku vznikat rychleji, než se dosud předpokládalo. Tento výsledek ukazuje, jak důležitou roli hraje ALMA při odhalování podmínek, za kterých se formovaly první galaxie v našem vesmíru.“
Poznámky
[1] Astronomové používají k určení vzdálenosti extrémně vzdálených objektů měření známé jako červený posuv (redshift). Předchozí měření ukázala, že galaxie JADES-GS-z-14-0 má červeném posuv přibližně 14,12 až 14,4. Díky detekci kyslíku nyní oba týmy zúžily tento údaj na červený posuv kolem 14,18.
Tento výzkum byl publikován ve dvou článcích, které vyjdou v časopisech Astronomy & Astrophysics (https://aanda.org/10.1051/0004-6361/202452451) a The Astrophysical Journal.
