Кредитна слика: Субару Телесцопе
Телескоп Субару, са седиштем у Јапану, открио је најудаљенију галаксију икада забележену на удаљености од 12,8 милијарди светлосних година. Пројектни тим Субару Дееп Фиелд открио је 70 удаљених објеката кандидата, користећи посебан филтер који омогућава пролазак светлости врло специфичне таласне дужине - онај који одговара објектима удаљеним око 13 милијарди светлосних година.
Телескоп Субару пронашао је галаксију удаљену 12,8 милијарди светлосних година (црвени помак од 6,58; види напомену 1), најудаљенију галаксију икада запажену. Ово откриће је први резултат Субару Дееп Фиелд Пројецт, истраживачког пројекта Субару телескопа Националног астрономског опсерваторија Јапана који управља Субару телескопом. Пројектни тим Субару дубоког поља (СДФ) пронашао је око 70 удаљених кандидата за галаксију тако што је на камеру са широким видним пољем ставио посебан филтер дизајниран за откривање галаксија удаљених око 13 милијарди светлосних година. Накнадна запажања спектрографом потврдила су да су два од девет кандидата у ствари далеке галаксије. Једна од њих је најудаљенија галаксија коју је икада посматрала. Ово откриће подиже очекивање да ће пројекат успети да нађе велики број далеких галаксија које ће помоћи да се статистички смислено одвади рана историја универзума.
СДФ пројекат је опсерваторијски пројекат Јапанске националне астрономске опсерваторије, осмишљен да прикаже способности Субару телескопа и да реши темељна астрономска питања која је тешко решити кроз Субаруов редовни систем расподјеле времена. Већина истраживачких програма на телескопу Субару одабрана је путем такмичарског поступка расподјеле времена који се назива Отворена употреба, а који је отворен за све астрономе али омогућава највише три посматрачке ноћи сваких шест мјесеци. Обједињујући посматрачке ноћи резервисане за опсерваторију и астрономе који су допринели успостављању Субару телескопа, пројекат опсерваторије може да одговори на питања која захтевају већа средства за телескоп од типичног предлога истраживања. Главни циљ пројекта СДФ је да открије велики број најудаљенијих галаксија које се могу детектирати и да разуме њихова својства и њихов утицај на еволуцију универзума. Брзина светлости је основно ограничење колико брзо информације могу да путују (види напомену 2). Када детектирамо светлост из галаксије удаљене 13 милијарди светлосних година, то значи да видимо галаксију каква је била пре 13 милијарди година. Тражити све удаљеније галаксије значи гледати галаксије у ранија и ранија времена у свемиру.
Проматрања СДФ-а искористила су чињеницу да свјетлост из удаљених галаксија има карактеристичну таласну дужину и облик. Астрономи мисле да су најстарије галаксије брзо формирале звезде из водоника, доминантног облика материје у универзуму. Светлост ових звезда би узбудила било који водоник који је остао око њих до стања више енергије и чак је јонизује. Када се побуђени водоник врати у нижа енергетска стања, он емитује светлост у неколико различитих таласних дужина. Међутим, већина те светлости би избегла младу галаксију као емисијску линију на 122 нанометара, јер „плава“ светлост са краћим таласним дужинама и већом енергијом може поново побудити остале атоме водоника. Како се свемир шири, што је удаљенија галаксија од нас, то се брже удаљава од нас. Због овог кретања светлост из удаљених галаксија се доплер помера на дуже или црвене таласне дужине, а та линија емисије је „премештена“ на већу таласну дужину која је карактеристична за раздаљину галаксије и сама галаксија изгледа црвена. Док светлост путује на великој удаљености од свог порекла до Земље, светлост на вишој енергетској страни или плавој страни емисионе линије може бити апсорбована од стране неутралног водоника у интергалактичком простору. Ова апсорпција даје емисијској линији карактеристичан асиметричан изглед. Свеукупни црвени изглед и снажна емисијска линија на одређеној таласној дужини, одређеног асиметричног облика, знак су далеке новорођене галаксије.
Да би открио најудаљеније галаксије које су икада посматране, СДФ тим је развио посебан филтер који пропушта светлост само са уским распоном таласних дужина од 908 до 938 нанометара. Ове таласне дужине одговарају линији емисије 122 нанометра након преласка удаљености од 13 милијарди светлосних година. Тим је инсталирао специјални филтер и два друга филтера на краћим и дужим таласним дужинама које носе посебан филтер, на Субару-телескопу Субриме-Цам, Субару Приме Фоцус Цамеро, и спровео опсежни програм посматрања од априла до маја 2002. Суприме-Цам је способност снимања подручја неба великог као пун месец у једној експозицији, јединствена способност међу инструментима на 8-метарским класама и већим телескопима, и изузетно је погодна за снимање врло слабих објеката на великим небеским областима. . Посматрајући подручје неба величине Месеца до 5,8 сати у сваком филтеру, тим је успео да детектује преко 50 000 објеката, укључујући многе изузетно слабе галаксије. Одабиром галаксија које су биле сјајне само у посебном филтеру и преферирано црвене боје, тим је пронашао 70 кандидата за галаксије у црвеном померању од 6,6 (или удаљеност од 13 милијарди светлосних година; види слику 1).
У јуну 2002, тим је користио ФОЦАС, камеру слабог објекта и спектрограф на телескопу Субару, да би посматрао 9 од 70 кандидата и потврдио опште црвени изглед и линију емисије са карактеристичном асиметријом у два објекта (види слику 2), и утврдили да им је црвено померање 6.58 и 6.54. Светлост из ових галаксија емитована је пре 12,8 милијарди година када је свемир био стар само 900 милиона година. Претходно посматрана најудаљенија галаксија, са црвеним помаком од 6,56, откривена је гледањем великог скупа галаксија које могу појачати светлост из удаљенијих галаксија са ефектом гравитационог сочива. (Погледајте нашу изјаву за штампу из маја 2002, хттп://ввв.наој.орг/Латестневс/200205/УХ/индек.хтмл.)Опажања СДФ су први пут да су виђене више галаксија на тако великој удаљености и без њих помоћ гравитационог сочива. Галаксија са црвеним помаком од 6,58 је најудаљенија галаксија икада опажена.
Тим СДФ-а очекује да ће путем континуираних посматрања наћи много више удаљених галаксија. Пре него што су се формирале прве звезде и галаксије, свемир је био у фази коју Астрономи називају „мрачним вековима универзума“. Одређивање времена када се завршава мрачно доба једно је од најважнијих астрономских питања нашег времена. Главни чланови тима, Кеиицхи Кодаира са Дипломираног универзитета за напредне студије у Јапану, Нобунари Касхикава са Јапанског националног астрономског опсерваторија и Иосхиаки Танигуцхи са Универзитета Тохоку надају се да ће детекцијом статистички значајног броја удаљених галаксија моћи да почну да окарактерисати галаксије које су најавиле крај мрачног доба универзума.
Изворни извор: Субару Невс Релеасе
