Hubble odhalil, jak galaxie MXDFz4.4 prosvětlila raný vesmír 1,4 miliardy let po Velkém třesku

Astronomové s pomocí Hubbleova vesmírného dalekohledu NASA učinili nečekaný objev: zachytili ultrafialové světlo z galaxie MXDFz4.4, která existovala pouhých 1,4 miliardy let po Velkém třesku.

Astronomové s pomocí Hubbleova vesmírného dalekohledu NASA učinili nečekaný objev: zachytili ultrafialové světlo z galaxie MXDFz4.4, která existovala pouhých 1,4 miliardy let po Velkém třesku. Tato galaxie obsahuje hustě shromážděné mladé hvězdy, které produkují ionizující světlo schopné transformovat neprůhledný, neutrální plyn uvnitř a v bezprostředním okolí galaxie, čímž pročišťují náš pohled. Tento objev naznačuje, že podobné galaxie v raném vesmíru byly zodpovědné za rozptýlení neutrální mlhy vodíkového plynu, která kdysi vyplňovala kosmos.

Galaxie MXDFz4.4 existovala na konci Éry reionizace, transformačního období v našem vesmíru. Během zhruba první miliardy let kosmu byl plyn mezi hvězdami a galaxiemi neprůhledný pro energetické ultrafialové světlo. Postupem času se plyn všude stal průhledným, neboli ionizovaným. Tato změna nebyla okamžitá, ale pravděpodobně trvala stovky milionů let. Vědci stále shromažďují důkazy, aby plně pochopili, jak k tomu došlo, a právě proto MXDFz4.4 představuje kritický precedens. Pozorování takové galaxie bylo dříve považováno za nemožné, neboť se očekávalo, že „mlha“ neutrálního vodíku v raném vesmíru bude příliš hustá a zakryje ionizující světlo. Hubble však toto světlo nejen spatřil, ale také pomohl odhalit neuvěřitelné detaily o vlastnostech galaxie.

Mladé, hmotné hvězdy vyzařují ultrafialové světlo schopné ionizovat atomy vodíku. Jak toto světlo cestovalo více než 12 miliard let k Hubbleovu dalekohledu, prostor se rozpínal a světlo se protahovalo, neboli posouvalo k červenému konci spektra, do viditelného světla. Rozsah vlnových délek Hubbleova dalekohledu, v kombinaci s citlivostí a rozlišením jeho vesmírné pozice, z něj činí jediný teleskop schopný zachytit toto ultrafialové světlo z raného vesmíru. Astronomové nalezli mnoho galaxií, které existovaly v tomto bodě historie vesmíru, ale dosud nezaznamenali ionizující fotony z žádné z nich, což činí MXDFz4.4 jedinečnou.

Hubbleovy dlouhé expozice, získané z několika stávajících průzkumů, odhalily, že zdrojem ultrafialového světla jsou mladé, hmotné hvězdy galaxie, které vyčistily okolní prostor. Tyto hvězdy se tvořily v dávkách během posledních několika milionů let existence MXDFz4.4 a jsou stlačeny dohromady. Tento efekt zhuštění je umocněn tím, že MXDFz4.4 je asi stokrát menší než naše galaxie Mléčná dráha, ale tvoří hvězdy desetkrát rychleji. Mnoho mladých, horkých, hmotných hvězd v malém prostoru lépe proráží neprůhledným plynem. Vědci odhadují, že 50 % až 100 % energetického ionizujícího světla mladých hvězd uniká z okolního plynu. Důležitou roli hraje i životnost hmotných hvězd, které žijí jen několik milionů let. Mnohé explodují jako supernovy, uvolňují obrovské množství energie a vytvářejí kolosální díry, které umožňují únik ještě většího množství světla.