Astronomové to našli. Neměla tam být. Nebo to alespoň nemělo být vidět.
Tato prastará galaxie září skrz kosmickou mlhu. A to je ta nejnemožnější věc. Vesmír byl tehdy zakalený, nasycený neutrálním vodíkem. Plášť, který obvykle absorbuje světlo. Tentokrát – ne.
“Myslelo se, že to není možné”,
- řekl vedoucí výzkumník Ilia Goowaerts, zaměstnanec Space Telescope Science Institute. Galaxie se nazývá MXDFz44. Zachytili jsme její signál pouhých 250 milionů let po konci věku reionizace. Je brzy. Překvapivě brzy. Údaje byly zveřejněny v The Astrophysical Journal v červnu.
Tým používal více než jeden dalekohled. Bylo by to riskantní. Použili Hubble. Byl tam i James Webb. A také VLT (Very Large Telescope) Evropské jižní observatoře.
Společně viděli ionizující ultrafialové fotony. Malé, ale energetické částice. Odstraňují elektrony z atomů vodíku. Až do tohoto okamžiku žádná jiná galaxie té doby nevykazovala takové signály. Byli jsme k nim slepí. MXDFz4.4 tuto sérii zlomil.
Malý, ale hlasitý
Tady je šmrnc. Galaxie je malá. Ve skutečnosti je ve srovnání s naším maličkým. Stokrát menší než plocha Mléčné dráhy. Přibližně.
Ale hvězdy? Tvoří se desetkrát rychleji než naše. Je to těsně nabitý prostor masivních mladých hvězd. Naplňte ji těsně a tlak se zvýší. Záření prorazí otvory v okolním plynu a vytvoří čisté kanály.
Takto vychází světlo. Světlo opouští galaxii. Poté opustí intergalaktické prostředí. Goowaerts odhaduje, že až polovina – nebo všechny – ionizujících fotonů se dostane tímto způsobem.
Myslete na vzdálenost. Signál musí projít celým tímto plazmatem. To je nejvíce mezigalaktický materiál, kterým kdy signál musel projít. A přesto se tam dostal.
Nalezeno náhodou
Objev byla nehoda. Nebo skoro nehoda.
Goowarts spěchal. Termín financování. Zbývá jen pár dní. Studoval starý HST hluboký snímek pro nesouvisející návrh. Chtěl jsem zjistit, zda někdo toto místo již prozkoumal.
Trvalo to hodiny. Dva, možná tři. Něco viděl.
Vzrušení je okamžité. Pak začíná tvrdá práce. Extrakce dat. Definice vlastností. Trvalo měsíce, než se objev uskutečnil. Ale první pohled? Bylo to okamžité.
Potřebovali seriózní data, aby dokázali, že to nebyl hluk. Čtyři hodiny na HST. Webb obrázky napříč spektrem. A pak VLT. Šest dní pozorování pomocí Multichannel Spectral Explorer (MUSE). Má hluboké spektrum.
Potvrdil vzdálenost. Bylo použito záření Lyman alfa. Toto je vodíkový otisk prstu. Záře vzrušeného plynu. Označuje kdy a kde.
Mlha se rozpouští
Proč je to důležité? Vesmír byl na počátku temný. Ne černé, ale tmavé. Cestu blokovala vodíková mlha. Hvězdy a galaxie jej nakonec ionizovaly a uvolnily cestu.
Stále se snažíme tomuto procesu porozumět. Chronologie je rozmazaná. Ale tato galaxie? Naznačuje, že většinu práce udělaly intenzivní výbuchy tvorby hvězd. Možná se tam skrývají další podobné galaxie. Čekají.
Mark Rafelski z STScI to označil za unikátní. Zatím. Zbývá hodně oblohy ke kontrole.
Taková ohniska mohou být klíčová.
Možná to byly motory, které rozsvítily světla pro všechny ostatní.
