"Најудаљенија галаксија која је до сада виђена!" Зар то раније нисмо чули? (Погледајте, на пример, овде и овде.) Иако је тачно да астрономи гурају даље у времену са бољим инструментима, постоје основни изазови и у посматрању и мерењу растојања до најранијих галаксија у космосу.
Због тога је ово ново осматрање галаксије која је настала око 700 милиона година након Великог праска. Док су идентификоване гомиле галаксија које су се формирале у то доба, астрономи су за пет од њих мерили само тачне растојања. Ова галаксија обележава шесту, а она је најудаљенија гомила. Можда чак и важније од мерења растојања, истраживачи су утврдили да је ова галаксија родила нове звезде са више од сто пута већом брзином коју Млечни пут данас чини. То указује да су ране галаксије могле бити агресивније са формирањем звезда него што се раније веровало.
Нови рад објављен у Природа (упозорење платног зида) описује мерење црвеног померања галаксије идентификоване у близини инфрацрвеног дубоког екстрагалактичког наслеђа Косме (ЦАНДЕЛС), која користи инфрацрвени спектрограф на телескопу Кецк на Хавајима. Због ове велике удаљености, свемирски телескоп Хуббле не види галаксију у својим оптичким опсезима, али је сјајан инфрацрвени извор, и за Хуббле и за Спитзер свемирски телескоп. Редифт је, ако се сећате, мерило колико брзо се чини да се галаксија удаљава од нас, како се Универзум шири; што је већи црвени помак, то је даље та галаксија - и самим тим је дуже време емитирала светлост коју видимо. Како Универзум расте, он расте пропорционално растеже таласну дужину светлости. На тај начин се видљива светлост или чак ултраљубичасто зрачење уобичајено у звездама премешта у инфрацрвени део спектра.
У овом случају астрономи су мерили црвени помак галаксије з8_ГНД_5296 (за вас постоји незаборавно име) 7,51, што значи отприлике 13 милијарди светлосних година. Они су одредили овај број мерењем емисије Лиман алфа (Ли α) из гасова водоника, што је и врло често и тешко измерити на тако великим даљинама. Ли α светлост од гасова водоника на нашој локацији је око 122 нанометара, чврсто у ултраљубичастом делу спектра, али одговарајућа емисија из з8_ГНД_5296 износи око 1034 нанометра, што је инфрацрвено. (Да бисте добили црвени помак, поделите већи број на мањи и одузмите 1. Нажалост, однос између црвеног померања и растојања нигде није тако једноставан.)
Међутим, нема свака галаксија на упоредивим раздаљинама мерљиве емисије Ли α: чини се да нешто спречава да велики део те светлости доспе до нас. Водећа идеја је неутрални интергалактички гас који распршује светлост, али има премало галаксија које су опажене да потврде ту хипотезу. Као резултат, иако постоје десетине галаксија са црвеним помацима већим од 7 (које се одређују не спектром већ привидном бојом галаксије), црвени промени се не могу двоструко проверити. Овај рад извештава о 43 ране галаксије, али само је један у том узорку имао мерљиве емисије Ли α.
Занимљивије је што је галаксија з8_ГНД_5296 релативно богата „металима“: елементи су тежи од хелијума. Будући да ове елементе производе звезде, а не Велики прасак, то указује на веома брз циклус настанка и смрти звезда чак и у време када ова галаксија емитује светлост коју посматрамо.
Да би подржали ту тврдњу, аутори ове студије открили су да з8_ГНД_5296 и слична галаксија означена са ГН 108036 имају изузетно високе стопе формирања звезда, претварајући еквивалент масе од 330 Сунца у нове звезде. То је више од 100 пута већа од стопе формирања звезда Млечног пута и упоредива је са неким од најекстремнијих галаксија које формирају звезду. За ове галаксије се раније мислило да су ретке, па ће астрономи можда требати да ревидирају своје процене о томе како су брзо настајале нове звезде у раним галаксијама.
Без обзира на све, биће занимљиво видети какве су друге ране галаксије како се наша запажања побољшавају. Без тога нећемо знати да ли је з8_ГНД_5296 реткост у његовој екстремној звездашкој формацији, нити ћемо разумети зашто је релативно сјајан у емисијама Л α, док његове браће и сестре нису. И можда ћемо пронаћи временску поделу између ере без галаксија и првих галаксија које се формирају.
