NASAn Hubble-avaruusteleskooppia käyttävät tutkijat ovat mitanneet ehkä nuorimman universumissa koskaan nähdyn galaksin iän. Kosmologisten standardien mukaan se on pelkkä taapero, joka ei näytä olevan paikallaan ympärillään olevien aikuisten galaksien joukossa. Sitä kutsutaan nimellä I Zwicky 18, ja se voi olla jopa 500 miljoonaa vuotta vanha (niin äskettäinen aikakausi, että monimutkaista elämää oli jo alkanut ilmaantua maan päälle). Linnunrata-galaksimme sen sijaan on yli 20 kertaa vanhempi eli noin 12 miljardia vuotta vanha, mikä on tyypillinen galaksien ikä kaikkialla universumissa. Tämä 'myöhäisen elämän' galaksi tarjoaa harvinaisen vilauksen siihen, miltä varhaisen universumin ensimmäiset pienet galaksit näyttävät.
Galaksi kuuluu 30 000 läheisen galaksin luetteloon, jonka sveitsiläinen tähtitieteilijä Fred Zwicky kokosi 1930-luvulla valokuvaamalla koko pohjoista taivasta. Vaikka tähtitieteilijät ovat pitkään epäillyt, että tämä galaksi oli nuori, sen alkuperäisen kemiallisen koostumuksensa vuoksi Hubblen erinomainen herkkyys mahdollisti tähtitieteilijöille luotettavan laskennan galaksin tähtipopulaatiosta. Tämän ansiosta he pystyivät luotettavasti tunnistamaan vanhimmat galaksissa asuvat tähdet ja asettivat siten galaksin iän ylärajan.
Vauvagalaksi onnistui pysymään alkion tilassa kylmänä kaasupilvenä alkuperäisestä vedystä ja heliumista suurimman osan universumin evoluution kestosta. Lukemattomien galaksien kukoistaessa kaikkialla avaruudessa tämä myöhäinen kukinta alkoi aktiivisesti muodostaa tähtiä vasta noin 13 miljardia vuotta alkuräjähdyksen jälkeen, ja se kävi läpi äkillisen ensimmäisen tähtipurkauksen vasta noin 500 miljoonaa vuotta sitten.
Sijaitsee vain 45 miljoonan valovuoden päässä? paljon lähempänä kuin muut nuoret galaksit universumin lähes 14 miljardin valovuoden etäisyydellä? I Zwicky 18 saattaa olla tähtitieteilijöille ainoa mahdollisuus tutkia yksityiskohtaisesti rakennuspalikoita, joista galakseja muodostuu. On edelleen arvoitus, miksi kaasu kääpiögalaksissa, toisin kuin muissa galakseissa, kesti niin kauan? melkein maailmankaikkeuden ikä? romahtaa painovoiman vaikutuksesta muodostaakseen ensimmäiset tähdensä.
'I Zwicky 18 on vilpitön nuori galaksi', sanoi Trinh Thuan, Virginian yliopiston tähtitieteen professori, joka oli mukana kirjoittamassa tutkimuksen Juri Izotovin kanssa Kiovan observatoriosta. 'Tämä on poikkeuksellista, koska nuorien galaksien voisi odottaa muodostuvan vasta noin ensimmäisen miljardin vuoden aikana alkuräjähdyksen jälkeen, ei noin 13 miljardia vuotta myöhemmin. Ja nuorten galaksien odotettiin olevan hyvin kaukana, havaittavan maailmankaikkeuden reunalla, mutta ei paikallisessa universumissa', Izotov sanoi.
Astrophysical Journalin 1. joulukuun numerossa raportoitu löydös tarjoaa uuden käsityksen siitä, miten galaksit muodostuivat alun perin. Galaksi I Zwicky 18 tarjoaa välähdyksen siitä, miltä varhainen Linnunrata saattoi näyttää 13 miljardia vuotta sitten. Toinen joukko toisen ryhmän Hubble-havaintoja antaa galaksille hieman vanhemman, miljardin vuoden iän, pitäen sen silti vertailevana vastasyntyneenä. Goran Ostlin Tukholman observatoriosta ja Mustapha Mouhcine Nottinghamin yliopistosta käyttivät Hubblen lähi-infrapunakameraa ja moniobjektispektrometriä löytääkseen viileitä punaisia tähtiä, jotka ovat hieman vanhempia kuin Advanced Camera for Surveys -kameran näkemät tähdet. Tulokset julkaistaan Astronomy & Astrophysics -lehdessä.
Todistaakseen, että I Zwicky 18 on uusi galaksi, Thuanin ja Izotovin oli osoitettava, että siinä ei ollut tähtiä ensimmäisistä miljardeista vuosista alkuräjähdyksen jälkeen, jolloin muodostui suuri osa maailmankaikkeuden tähdistä. Vaikka tähtitieteilijät olivat epäilleet galaksin olevan poikkeuksellisen nuori, heidän täytyi odottaa, että Hubble tarjosi tarvittavan herkkyyden havaitakseen, oliko kääpiögalaksissa vanhempia tähtiä, haaleita punaisia jättiläisiä. Hubblen Advanced Camera for Surveys tarvitsi erittäin pitkän valotuksen, mikä vaati 25 kaukoputken kiertorataa galaksin himmeimpien tähtien etsimiseen. Vanhojen tähtien läsnäolo galaksissa olisi osoittanut, että galaksi itse oli vanha, kuten kaikki muutkin tunnetut galaksit universumissa.
Suurten galaksien, kuten Linnunradan, uskotaan kasvavan hierarkkisesti, jolloin pienemmät galaksit sulautuvat suurempiin galakseihin, kuten sivujoet sulautuvat suuriksi joiksi. I Zwicky 18 on prototyyppi tälle varhaiselle pienten kääpiögalaksien populaatiolle. 'Nämä rakennuspalikat kääpiögalaksit ovat liian himmeitä ja liian pieniä tutkittavaksi ilman herkimpiä instrumentteja jopa paikallisuniversumissa, saati sitten kosmoksen kaukaisuudessa', Thuan sanoi.
Lisätodisteita I Zwicky 18:n nuorisolle on se tosiasia, että sen tähtienvälinen kaasu on 'melkein koskematonta', Thuan sanoi ja koostuu pääasiassa vedystä ja heliumista, jotka ovat kaksi ensisijaista valoelementtiä, jotka syntyivät alkuräjähdyksessä ensimmäisten kolmen minuutin aikana. universumin olemassaolosta. Kääpiögalaksi sisältää vain ripaus muita raskaampia alkuaineita, kuten hiiltä, typpeä tai happea, joita syntyy myöhemmin tähtien kehittyessä. Tällaisten raskaiden alkuaineiden lähes puuttuminen viittaa siihen, että suuri osa kääpiögalaksin alkukaasusta ei ole onnistunut muodostamaan tähtiä, jotka myöhemmin valmistavat raskaita alkuaineita.
Alkuperäinen lähde: Hubblen uutistiedote