Překvapivé objevy HST ve velmi raném vesmíru

Vznik prvních hvězd a galaxií

Nové výsledky z Hubbleova kosmického dalekohledu ukazují, že první hvězdy a galaxie se v časném vesmíru zformovaly dříve, než se původně soudilo. Evropský tým astronomů nenalezl žádné důkazy o první generaci hvězd (populace III) až do doby, kdy bylo vesmíru pouhých 500 miliónů let.

Nalezení úplně prvních galaxií zůstává nadále výzvou i pro moderní astronomii. Stále nevíme, kdy a jak se utvořily první hvězdy a galaxie v raném vesmíru. Na tyto otázky pomáhá hledat odpovědi i HST s pomocí hlubokých zobrazovacích polí. Hubble umožňuje astronomům nahlédnout zpět do vesmíru do doby pouhých 500 miliónů let po velkém třesku.

Tým evropských badatelů pod vedením R. Bhatawdekara z ESA se jal studovat první generaci hvězd označovanou jako populace III. To proto, že jako hvězdy populace I jsou označovány hvězdy Mléčné dráhy podobné našemu Slunci, tedy hvězdy bohaté na těžší prvky. Jako populace II jsou označovány staré hvězdy s nízkým obsahem kovů, které jsou v Mléčné drázy soustředěny v halu a kulových hvězdokupách.

Hvězdy první generace (populace III) jsou složeny výhradně z vodíku, hélia a lithia. Tedy z jediných prvků, které vznikly při prvotní nukleogenezi. Všechny těžší prvky jako např. kyslík, dusík, uhlík nebo železo vznikly až při jaderné fúzi v jádrech hvězd.

Bhatawdekar s týmem zkoumali raný vesmír v období asi 500 miliónů až jednu miliardu let po velkém třesku v kupě MACSJ0416 a jeho paralelního pole s pomocí HST a pozemního teleskopu VLT na Evropské jižní observatoři. V tomto časovém rozmezí se jim nepodařilo nalézt žádné důkazy existence hvězd populace III.

Tým vyvinul novou techniku, která odstraňuje světlo z jasných galaxií v popředí, jenž stojí za efektem gravitační čočky. Tato kosmická lupa umožňuje zobrazovat mnohem slabší galaxie v pozadí, které by jinak byly mimo operační schopnosti Hubbleova kosmického teleskopu. To umožňuje nahlédnout do vzdálenosti, kdy byl vesmír mladší než miliardu let.

Přestože v současnosti nemají astronomové důkazy o exotických hvězdných populacích, identifikace mnoha nízkohmotných galaxií podporuje názor, že právě tyto malé galaxie jsou nejpravděpodobnějšími kandidáty stojícími za reionizaci do té doby neutrálního vesmíru. Galaxie patrně vznikly mnohem dříve, než je nyní možné sondovat s pomocí HST. Přenechává tak vzrušující výzvu studia nejstarších galaxií ve vesmíru pro připravovaný teleskop James Webb.

• Zdroj: Hubble Makes Surprising Find in the Early Universe