UDFj-39546284: najstarejša zaznana galaksija iz zgodnjega vesolja (z=11,9)
UDFj-39546284 (z=11,9) — najstarejša zaznana galaksija iz zgodnjega vesolja: odkritje HUDF/Hubblov teleskop, pogled 13,42 milijarde let v zgodnjo formacijo mini galaksij.
UDFj-39546284 je odkrit objekt, opisan kot "zvezdna struktura" (verjetno galaksija), o katerem so 27. januarja 2011 poročali kot o svetlobi najstarejšega objekta. Odkrit je bil z infrardečimi opazovanji s Hubblovim vesoljskim teleskopom. Decembra 2012 so na podlagi združenih podatkov Hubblovega in Spitzerjevega teleskopa, vključno s podatki iz Hubblovega ultraglobokega polja (HUDF), sporočili, da ima objekt ocenjen rdeči premik z = 11,9.
Kaj pomeni rdeči premik z = 11,9?
Rdeči premik (z) je merilo, kako močno je svetloba od objekta raztegnjena zaradi širjenja vesolja. Za z = 11,9 je valovna dolžina svetlobe, ki jo je galaksija izžarevala, raztegnjena za približno faktor 1 + z ≈ 12,9. To pomeni, da je ultraviolentna in vidna svetloba, ki jo zvezde v galaksiji oddajo, prišla do nas kot infrardeča. Če interpretiramo ta rdeči premik kot kozmično oddaljenost, vidimo objekt, kot je bil približno 380 milijonov let po velikem poku, torej pred okoli 13,42 milijarde let (ob upoštevanju danes sprejete starosti vesolja ~13,8 milijarde let).
Fizikalni pomen in omejitve opažanj
- Budnost do interpretacije: v času objave je bil objekt najstarejši kandidat za galaksijo. Vendar pa z = 11,9 ni bil spektroskopsko potrjen — meritev temelji na fotometričnih signalih v več pasovih (fotometrični rdeči premik), ki so občutljive, a manj zanesljive kot spektroskopija.
- Mogoče alternativne razlage: brez spektroskopske potrditev obstaja možnost, da gre za nižje-rdečega “interlopera” (na primer močno emisijski linijski izvor pri manjšem z) ali za drug tip objekta. Zato so bile interpretacije previdne in so se pojavile različne hipoteze o naravi tega signala.
- Svetloba je zgodovinska: dejanski zvezdni vir te zaznane svetlobe verjetno danes ne obstaja več v obliki, kot smo ga videli — gledamo preteklost: fotone, ki so potovali več kot 13 milijard let, preden so prišli do nas.
Pomen za zgodnjo zgodovino vesolja
Če je UDFj-39546284 resnično galaksija pri z ≈ 11,9, gre za objekt, ki je omogočil vpogled v zelo zgodnje obdobje po velikem poku — v čas, ko so se oblikovale prve zvezde in manjše galaksije ter ko se je začelo postopno ioniziranje medgalaktičnega plina (t. i. konec temnega veka in začetek obdobja reionizacije). Takšni kandidati pomagajo razumeti, kako hitro so se oblikovali prvotni zvezdni sistemi in kakšna je bila zgodnja tvorba kovin in prahov.
Odkritje, potrditve in prihodnji pregledovalci
Decembra 2012 je omenjena analiza postavila UDFj-39546284 na mesto najzgodnejše odkrite galaksije; predhodni rekorder je bila objekta iz približno 150 milijonov let "mlajšega" kozmološkega časa, kar pomeni, da je UDFj-39546284 potencialno nastala prej za ta časovni razmik. Kljub temu pa je manjkala spektroskopska potrditev, ki bi dokončno potrdila rdeči premik in izključila alternativne razlage.
Naslednji veliki korak v preverjanju takšnih kandidatov naj bi naredil vesoljski teleskop Jamesa Webba, ki ga bodo izstrelili v tem desetletju — njegova občutljivost v infrardečem območju in možnost spektroskopije na šibkih virih omogoča neposredno preverjanje rdečih premikov in podrobnejšo analizo fizikalnih lastnosti teh zelo oddaljenih objektov.
Zaključek
UDFj-39546284 je bil pomemben kandidat za eno najstarejših zaznanih galaksij in je spodbudil raziskave zgodnjih faz nastanka galaksij. Vendar brez spektroskopskega potrdila ostaja njegov točen status negotov. Pri takih odkritjih je nujna previdnost: fotometrične meritve dajejo močne namige, a jih mora potrditi spektroskopija, ki bo s prihodnjimi opazovanji, predvsem z instrumenti, kot je James Webb, lahko dokončno razjasnila naravo tega in podobnih objektov.
Hubble se ozira v preteklost.
Vprašanja in odgovori
V: Kaj je UDFj-39546284?
O: UDFj-39546284 je zvezdna struktura, verjetno galaksija, ki je bila odkrita z infrardečim opazovanjem.
V: Kdaj je bil UDFj-39546284 prijavljen?
O: O UDFj-39546284 so poročali 27. januarja 2011.
V: Kako so odkrili UDFj-39546284?
O: UDFj-39546284 je bil odkrit z infrardečim opazovanjem s Hubblovim vesoljskim teleskopom.
V: Kakšen je rdeči premik UDFj-39546284?
O: Rdeči premik UDFj-39546284 je 11,9.
V: Kako star je UDFj-39546284?
O: UDFj-39546284 je v takšni obliki, kot jo vidimo, obstajal pred 13,42 milijarde let, približno 380 milijonov let po velikem poku.
V: Kakšen je pomen UDFj-39546284?
O: Ob odkritju je bila UDFj-39546284 najstarejša odkrita galaksija, ki je nudila informacije iz zgodnjega obdobja po velikem poku.
V: Ali je bila UDFj-39546284 spektroskopsko potrjena?
O: Ne, za razliko od UDFy-38135539 UDFj-39546284 ni bila spektroskopsko potrjena.
Iskati