Nasz złożony wszechświat - klin pełen galaktyk, czarnych dziur i kwazarów - nie pojawił się po Wielkim Wybuchu. Przez dziesiątki milionów lat wszechświat był ciemną przestrzenią pełną zjonizowanego wodoru i helu. Ale w pewnym momencie - badacze nie są pewni, kiedy - te wirujące gazy zapalały pierwsze gwiazdy. To okres znany jako Cosmic Dawn.
Teraz, jak Jonathan Amos w raportach BBC, naukowcy odkryli ślady niektórych z tych pierwszych gwiazd, sugerując, że mrugnęli życiem około 250 milionów lat po Wielkim Wybuchu.
Jak podaje Ethan Siegal w Forbes, nasza obecna generacja teleskopów, takich jak Kosmiczny Teleskop Hubble'a, po prostu nie jest przystosowana do zaglądania w najgłębsze głębiny przestrzeni i czasu. Najstarszą i najdalszą bezpośrednio wykrytą galaktyką jest GNZ-11, który powstał zaledwie 400 milionów lat po Wielkim Wybuchu. Ale naukowcy uważają, że pierwsze gwiazdy zaczęły migotać około 380 000 lat po Wielkim Wybuchu i pojawieniu się wczesnych galaktyk, takich jak GNZ-11.
Wielu astronomów wysunęło hipotezę, że pierwsze gwiazdy świeciły około 200 milionów lat po Wielkim Wybuchu. Ale nie udało nam się zerknąć na te gwiazdy. Po miliardach lat podróży ich światło przesuwa się w podczerwień końca spektrum, co utrudnia wykrycie bez specjalnie wyposażonych teleskopów IR. A najwcześniejsze gwiazdy są często owiane zupą neutralnych cząstek, które pochłaniają ich słabe migotanie.
Dlatego w tym nowym badaniu w czasopiśmie Nature międzynarodowy zespół astronomów polegał na pośrednich dowodach, szukając w zamian sygnatur tlenu i helu - pierwiastków, które można stworzyć tylko w rdzeniach gwiazd.
Jak wyjaśnia Amos, naukowcy zwrócili się w stronę galaktyki MACS1149-JD1, która znajduje się w odległości miliardów lat świetlnych, za pomocą dwóch teleskopów związanych z ziemią: Atacama Large Millimeter / Submillimetre Array (Alma) i Very Large Telescope (Southern European Observatory) ).
Odkryli, że w ciągu miliardów lat ekspansja wszechświata przesuwa to światło. Analizując tę zmianę, naukowcy ustalili wiek sygnatur tlenu i wodoru, nawet jeśli nie mogą bezpośrednio zobaczyć galaktyki.
Richard Ellis, profesor astrofizyki na University College London i współautor badania, mówi Amosowi, że przesunięcie ku czerwieni tlenu wynosi 9, 1. „To oznacza, że Wszechświat rozszerzył się dziewięć do 10 razy, odkąd światło opuściło ten obiekt. Spoglądamy wstecz na około 97 procent drogi do Wielkiego Wybuchu [13, 8 miliarda lat temu], kiedy Wszechświat miał zaledwie około 500 milionów lat ”, mówi.
Zgodnie z komunikatem prasowym zespół wykorzystał następnie spektroskopię w podczerwieni z kosmicznego teleskopu Spitzer i Hubble'a NASA, aby przyjrzeć się jasności JD1. Korzystając z tej jasności i najlepszego modelu rozwoju gwiazd, byli w stanie wywnioskować wiek gwiazd w JD1.
„Daje nam to wskazówkę, o ile wcześniej w historii Wszechświata - którego obecnie nie jesteśmy w stanie zbadać za pomocą naszych teleskopów - że ten obiekt faktycznie się uformował” - mówi Ellis Amosowi. „Odkryliśmy, że ta galaktyka uformowała swoje gwiazdy, gdy Wszechświat miał zaledwie 250 milionów lat, co stanowi około 2 procent obecnego wieku Wszechświata”.
Choć dobry początek, zaglądanie jeszcze dalej w przestrzeń i czas zajmie dodatkową siłę ognia. Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba, którego wystrzelenie zostało opóźnione w latach 2018-2020, będzie wyposażony w czujniki, które pozwolą mu oglądać światło gwiazd w podczerwieni i przenikać przez mgłę wczesnego wszechświata, być może pomagając nam bezpośrednio obserwować pierwsze światło gwiazd.
„Ustalenie, kiedy nastąpił kosmiczny świt, jest podobne do„ Świętego Graala ”kosmologii i formowania się galaktyk”, mówi Ellis w innym komunikacie prasowym. W swoim najnowszym badaniu, powiedział: „istnieje nowy optymizm, który jest coraz bliższy bezpośredniego obserwowania narodzin światła gwiazd. Ponieważ wszyscy jesteśmy zbudowani z przetworzonego materiału gwiezdnego, to tak naprawdę znajduje się nasze własne pochodzenie. ”
