Oamenii de știință care folosesc Telescopul spațial Hubble al NASA au măsurat vârsta a ceea ce poate fi cea mai tânără galaxie văzută vreodată din univers. Conform standardelor cosmologice, acesta este un simplu copil care pare a fi în afara locului printre galaxiile mari din jurul său. Numit I Zwicky 18, poate avea vârsta de 500 de ani (o perioadă atât de recentă încât viața complexă începuse să apară deja pe Pământ). Galaxia noastră Calea Lactee, prin contrast, este de peste 20 de ori mai veche, sau aproximativ 12 miliarde de ani, vârsta tipică a galaxiilor din univers. Această galaxie „de la sfârșitul vieții” oferă o rară privire asupra aspectului primelor galaxii diminutive din universul timpuriu.
Galaxia este un membru al unui catalog de 30.000 de galaxii din apropiere, pe care astronomul elvețian Fred Zwicky le-a reunit în anii 1930 prin fotografierea întregului cer nordic. Deși astronomii au bănuit de multă vreme că această galaxie era o tânără, datorită machiajului său chimic primordial, sensibilitatea rafinată a lui Hubble le-a permis astronomilor să facă un recensământ fiabil al populației stelare totale din galaxie. Acest lucru le-a permis să identifice în mod fiabil cele mai vechi stele care locuiesc în galaxie, stabilind astfel o limită superioară vârstei galaxiei.
Galaxia bebelușilor a reușit să rămână într-o stare embrionară ca un nor rece de gaz de hidrogen primordial și heliu pentru cea mai mare parte a duratei evoluției universului. Pe măsură ce nenumărate galaxii au înflorit pe tot spațiul, această înflorire târzie nu a început formarea de stele active până la aproximativ 13 miliarde de ani după Big Bang și a trecut printr-o primă explozie bruscă cu doar 500 de milioane de ani în urmă.
Situat la doar 45 de milioane de ani lumină? mult mai aproape decât alte galaxii tinere în aproape 14 miliarde de ani-lumină din univers? I Zwicky 18 ar putea reprezenta singura ocazie pentru astronomi de a studia în detaliu blocurile de construcție din care sunt formate galaxiile. Rămâne un puzzle de ce gazul din galaxia pitică, în contrast cu cel din alte galaxii, a durat atât de mult? aproape de vârsta universului? să se prăbușească sub influența gravitației pentru a forma primele sale stele.
"I Zwicky 18 este o galaxie tânără de bună credință", a spus Trinh Thuan, profesor de astronomie la Universitatea din Virginia, care a fost coautor al studiului cu Yuri Izotov de la Observatorul din Kiev. „Acest lucru este extraordinar, deoarece ne-am aștepta ca galaxiile tinere să se formeze doar în jurul primului miliard de ani, după Big Bang, nu după vreo 13 miliarde de ani mai târziu. Iar galaxiile tinere erau de așteptat să fie foarte îndepărtate, la marginea universului observabil, dar nu în universul local ”, a spus Izotov.
Constatarea, raportată în numărul din 1 decembrie al Jurnalului Astrofizic, oferă o nouă perspectivă asupra modului în care s-au format galaxiile pentru prima dată. Galaxia I Zwicky 18 oferă o imagine despre cum arăta începutul Căii Lactee cu 13 miliarde de ani în urmă. Un alt set de observații Hubble de către o echipă diferită dă o vârstă ceva mai în vârstă de 1 miliard de ani galaxiei, păstrându-i în continuare un nou-născut comparativ. Observatorul Goran Ostlin din Stockholm și Mustapha Mouhcine, de la Universitatea din Nottingham, au folosit camera aproape infraroșu a lui Hubble și spectrometrul cu obiecte multiple pentru a găsi o populație de stele roșii reci, care sunt puțin mai vechi decât stelele văzute de Camera avansată pentru camera de sondaje. Rezultatele vor fi publicate în Astronomy & Astrophysics.
Pentru a demonstra că I Zwicky 18 este o nouă galaxie, Thuan și Izotov au avut nevoie să arate că a fost lipsită de stele din primele câteva miliarde de ani de după Big Bang, perioada în care s-a format o fracțiune mare de stele din univers. Deși astronomii bănuiau că galaxia era excepțional de tânără, ei trebuiau să aștepte ca Hubble să ofere sensibilitatea necesară pentru a detecta dacă există sau nu stele mai vechi, uriași roșii uriași, în galaxia pitică. Camera avansată pentru sondaje a lui Hubble avea nevoie de o expunere foarte lungă, necesitând 25 de orbite ale telescopului pentru a căuta cele mai slabe stele din galaxie. Prezența stelelor vechi în galaxie ar fi indicat că galaxia în sine era veche, ca toate celelalte galaxii cunoscute din univers.
Galaxii mari, cum este Calea Lactee, sunt considerate a crește ierarhic, galaxiile mai mici fuzionându-se în galaxii mai mari, cum ar fi afluenții care fuzionează în râuri mari. I Zwicky 18 este prototipic pentru această populație timpurie de galaxii pitice mici. „Aceste galaxii pitice din blocuri de construcție sunt prea slabe și prea mici pentru a fi studiate fără cele mai sensibile instrumente, chiar și în universul local, cu atât mai puțin la îndemâna cosmosului”, a spus Thuan.
O dovadă suplimentară pentru tineretul lui I Zwicky 18 este faptul că gazul său interstelar este „aproape curat”, a spus Thuan, și compus în mare parte din hidrogen și heliu, primele două elemente ușoare create în Big Bang, în primele trei minute de existența universului. Galaxia pitică include doar o stropire a celorlalte elemente mai grele, cum ar fi carbonul, azotul sau oxigenul care sunt create ulterior pe măsură ce stelele se dezvoltă. Absența aproape de astfel de elemente grele sugerează că o mare parte din gazul primordial din galaxia pitică nu a reușit să formeze stele care ulterior să producă elemente grele.
Sursa originală: Comunicat de presă Hubble
