[/caption]Ei prinsessa lähetä holografisia ohjeviestejä. No Hans Solo lämmittää Millenium Falconia hypätäkseen hyperajoon. Meillä ei edes ole Kuolemantähteä odottamassa nurkan takana. Mutta meillä on todisteita siitä, että tähtitieteilijät ovat työntäneet Hubble-avaruusteleskoopin äärirajoihinsa ja nähneet ajassa pidemmälle kuin koskaan ennen. 'Katselemme taaksepäin 96 % maailmankaikkeuden elämästä, ja niin tehdessämme olemme löytäneet vain yhden galaksin, mutta se on yksi, mutta se on merkittävä kohde. Maailmankaikkeus oli tuolloin vain 500 miljoonaa vuotta vanha, kun se nyt on kolmetoistatuhatta-seitsemänsataa miljoonaa vuotta vanha. ' sanoi Garth Illingworth, Amesin tutkija. Tiedämme Hubble Ultra Deep Fieldistä, mutta kutsumme sinut jatkamaan rohkeasti…
Tutkiessaan Hubble-avaruusteleskoopin ultrasyviä kuvantamistietoja kansainvälinen tähtitieteilijöiden ryhmä on löytänyt kaukaisimman koskaan nähdyn galaksin, noin 13,2 miljardin valovuoden päässä. 'Kaksi vuotta sitten Hubbleen laitettiin uusi tehokas kamera, joka toimii infrapunassa, jota meillä ei koskaan ennen ollut todella hyvä, ja nyt olemme ottaneet syvimmän kuvan universumista koskaan käyttämällä tätä kameraa infrapunassa.' sanoi Garth Illingworth, tähtitieteen ja astrofysiikan professori Kalifornian yliopistosta Santa Cruzista. 'Olemme palaamassa hyvin lähelle ensimmäisiä galakseja, joiden uskomme syntyneen noin 200-300 miljoonaa vuotta alkuräjähdyksen jälkeen.' Tutkimus työnsi Hubblen kykyjen rajoja ja laajensi sen ulottuvuuden noin 480 miljoonaan vuoteen alkuräjähdyksen jälkeen, jolloin maailmankaikkeus oli vain 4 prosenttia nykyisestä iästään. Himmeä kohde, nimeltään UDFj-39546284, on kompakti sinisten tähtien galaksi, joka oli olemassa 480 miljoonaa vuotta alkuräjähdyksen jälkeen, vain neljä prosenttia maailmankaikkeuden nykyisestä iästä. Se on pieni. Yli sata tällaista minigalaksia tarvittaisiin Linnunradamme muodostamiseen.
Kaukaisin ja yksi varhaisimmista universumissa koskaan nähdyistä galakseista näkyy haaleana punaisena läiskinä tässä NASAn Hubble-avaruusteleskoopilla otetussa ultrasyvän kentän valotuksessa. Tämä on maailmankaikkeuden syvin infrapunakuva. Objektin värin perusteella tähtitieteilijät uskovat sen olevan 13,2 miljardin valovuoden päässä. (Kiitos: NASA, ESA, G. Illingworth (Kalifornian yliopisto, Santa Cruz), R. Bouwens (Kalifornian yliopisto, Santa Cruz ja Leidenin yliopisto) ja HUDF09-tiimi)
Illingworth ja UCSC:n tähtitieteilijä Rychard Bouwens (nyt Leidenin yliopistossa Hollannissa) johtivat tutkimusta, joka julkaistaan Nature-lehden 27. tammikuuta. Hubblen Wide Field Planetary Camera 3:n (WFC3) keräämien infrapunatietojen avulla he pystyivät näkemään dramaattisia muutoksia galakseissa noin 480–650 miljoonan vuoden aikana alkuräjähdyksen jälkeen. Tähtien syntyvyys universumissa on kymmenkertaistunut tämän 170 miljoonan vuoden aikana, Illingworth sanoi. 'Tämä on hämmästyttävä kasvu niin lyhyessä ajassa, vain 1 prosentti maailmankaikkeuden nykyisestä iästä', hän sanoi. Myös havaittujen galaksien määrässä tapahtui silmiinpistäviä muutoksia. 'Aiemmat etsinnämme olivat löytäneet 47 galaksia hieman myöhempänä ajankohtana, kun maailmankaikkeus oli noin 650 miljoonaa vuotta vanha. Voimme kuitenkin löytää vain yhden galaksiehdokkaan vain 170 miljoonaa vuotta aikaisemmin', Illingworth sanoi. 'Universumi muuttui hyvin nopeasti lyhyessä ajassa.'
Hubble Ultra Deep Field WFC3/IR -kuva. Tämä taivaan alue sisältää syvimmät optiset ja lähi-infrapunakuvat, jotka on koskaan otettu universumista, ja se on hyödyllinen tähtiä muodostavien galaksien löytämisessä punasiirtymillä 8 ja 10 (vastaavasti 650 ja 500 miljoonaa vuotta alkuräjähdyksen jälkeen). UCSC:ssä ja Leidenissä käytämme näitä tietoja ymmärtääksemme paremmin ensimmäisten galaksien ominaisuuksia. Luotto: Bouwen
Bouwensin mukaan nämä löydöt ovat yhdenmukaisia galaksien muodostumisen hierarkkisen kuvan kanssa, jossa galaksit kasvoivat ja sulautuivat pimeän aineen painovoiman vaikutuksesta. 'Näemme erittäin nopean galaksien muodostumisen tänä aikana', hän sanoi. 'Voimme nyt ensimmäistä kertaa antaa realistisia lausuntoja siitä, kuinka galaksipopulaatio muuttui tänä aikana, ja tarjota merkityksellisiä rajoituksia galaksien muodostumismalleille.' Tähtitieteilijät mittaavat esineen etäisyyttä sen punasiirtymästä, mikä mittaa kuinka paljon avaruuden laajeneminen on venyttänyt valoa kohteesta pitemmille ('punaisemmille') aallonpituuksille. Äskettäin havaitun galaksin todennäköinen punasiirtymäarvo ('z') on 10,3, mikä vastaa objektia, joka säteili valoa, jonka näemme nyt 13,2 miljardia vuotta sitten, vain 480 miljoonaa vuotta maailmankaikkeuden syntymän jälkeen. 'Tämä tulos on kykyjemme partaalla, mutta käytimme kuukausia testeissä varmistaaksemme sen, joten tunnemme nyt olomme melko luottavaisiksi', Illingworth sanoi.
Galaksi, heikko tähtipilkku Hubblen kuvissa, on pieni verrattuna paikallisen universumin massiivisiin galakseihin. Esimerkiksi oma Linnunratamme on yli 100 kertaa suurempi. Tutkijat kuvasivat myös kolme muuta galaksia, joiden punasiirtymä on suurempi kuin 8,3. Tutkimus sisälsi perusteellisen tiedon, joka oli kerätty syväkuvauksesta Hubble Ultra Deep Fieldistä (HUDF), joka on pieni taivaspala, joka on noin kymmenesosa Kuun koosta. Kahdella neljän päivän jaksolla kesällä 2009 ja kesällä 2010 Hubble keskittyi yhteen pieneen kohtaan HUDF:ssä, jolloin kokonaisvalotus oli 87 tuntia WFC3-infrapunakameralla.
'NASA jatkaa uusien korkeuksien saavuttamista, ja tämä viimeisin Hubblen löytö syventää ymmärrystämme maailmankaikkeudesta ja hyödyttää tulevia sukupolvia', sanoi NASAn johtaja Charles Bolden, joka oli Hubblen kiertoradalle kuljettaneen avaruussukkulan lentäjä. 'Voimme vain haaveilla, kun lanseerasimme Hubblen yli 20 vuotta sitten, että sillä olisi kyky tehdä tämäntyyppisiä uraauurtavia löytöjä ja kirjoittaa oppikirjoja uudelleen.'
Punasiirtymän 10 pidemmälle pääsemiseksi tähtitieteilijöiden on odotettava Hubblen seuraajaa, James Webb -avaruusteleskooppia (JWST), jonka NASA aikoo laukaista myöhemmin tällä vuosikymmenellä. JWST pystyy myös suorittamaan spektroskooppisia mittauksia, joita tarvitaan raportoidun galaksin vahvistamiseksi punasiirtymässä 10. 'JWST:ltä tarvitaan enemmän työtä korkeammilla punasiirtymillä. Tämä tutkimus ainakin kertoo meille, että punasiirtymän 10 ympärillä on esineitä ja että ensimmäisten galaksien on täytynyt muodostua aikaisemmin, Illingworth sanoi.
'Kun 20 vuotta on avattu silmämme ympärillämme olevalle universumille, Hubble kunnioittaa ja yllättää edelleen tähtitieteilijät', sanoi NASAn astrofysiikan osaston johtaja Jon Morse viraston päämajasta Washingtonissa. 'Se tarjoaa nyt kiehtovan katsauksen tunnetun maailmankaikkeuden reunalle – rajalle, jota NASA pyrkii tutkimaan.' Kuinka kauas taaksepäin mennään? Jos istut nuotion ympärillä ja katselet hiillosten kiipeämistä taivasta kohti ja keskustelet kosmologiasta havaintoyön jälkeen astroystävien kanssa, joku ottaa lopulta esiin aiheen tila/aikakaartumisesta. Jos laitat X:n ilmapalloon ja laajennat sitä – ja piirrät sen laajuuden ympäri – palaat lopulta merkkiisi. Jos näemme alkumme, näemmekö lopulta myös loppumme tulevan horisontin yli? Vau… Ohita vaahtokarkkeja, kiitos. Meillä on paljon ajateltavaa.
Lukijan tiedot: Illingworthin tiimi ylläpitää Ensimmäiset galaksit verkkosivusto, jossa on tietoa uusimmasta kaukaisia galakseja koskevista tutkimuksista. Bouwensin ja Illingworthin lisäksi Nature-paperin tekijöihin kuuluu Ivo Labbe Carnegie Observatoriesista; Pascal Oesch UCSC:stä ja Zürichin tähtitieteen instituutista; Michele Trenti Coloradon yliopistosta; Marcella Carollo tähtitieteen instituutista; Pieter van Dokkum Yalen yliopistosta; Marijn Franx Leidenin yliopistosta; Massimo Stiavelli ja Larry Bradley Space Telescope Science Institutesta; sekä Valentino Gonzalez ja Daniel Magee UC Santa Cruzista. Tätä tutkimusta tukivat NASA ja Sveitsin kansallinen tiedesäätiö. Hubble Ultra Deep Field -kuva ja -video NASA/STSci:n luvalla.