Astronomowie to odkryli. Nie powinna tam być. A przynajmniej nie powinno być tego widać.
Ta starożytna galaktyka prześwieca przez kosmiczną mgłę. A to jest rzecz najbardziej niemożliwa. Wszechświat był wówczas pochmurny, nasycony obojętnym wodorem. Całun, który zwykle pochłania światło. Tym razem – nie.
„Uważano, że to niemożliwe”,
– powiedziała główna badaczka Ilia Goowaerts, pracownica Instytutu Naukowego Teleskopu Kosmicznego. Galaktyka nazywa się MXDFz44. Odebraliśmy jej sygnał zaledwie 250 milionów lat po zakończeniu epoki rejonizacji. Jest wcześnie. Zaskakująco wcześnie. Dane opublikowano w czerwcu w The Astrophysical Journal.
Zespół korzystał z więcej niż jednego teleskopu. Byłoby to ryzykowne. Wykorzystali Hubble’a. James Webb też tam był. A także Bardzo Duży Teleskop (VLT) Europejskiego Obserwatorium Południowego.
Razem zobaczyli jonizujące fotony ultrafioletowe. Małe, ale energetyczne cząstki. Odrywają elektrony od atomów wodoru. Do tego momentu żadna inna galaktyka tamtej ery nie pokazała takich sygnałów. Byliśmy na nie ślepi. MXDFz4.4 przerwał tę passę.
Mały, ale głośny
Oto sedno. Galaktyka jest mała. Faktycznie, jest malutki w porównaniu do naszego. Sto razy mniejszy od obszaru Drogi Mlecznej. Około.
Ale gwiazdy? Tworzą się dziesięć razy szybciej niż nasze. Jest to ciasno upakowana przestrzeń masywnych młodych gwiazd. Napełnij go szczelnie, a ciśnienie wzrośnie. Promieniowanie przebija dziury w otaczającym gazie, tworząc przejrzyste kanały.
W ten sposób wychodzi światło. Światło opuszcza galaktykę. Następnie opuszcza środowisko międzygalaktyczne. Goowaerts szacuje, że aż połowa – lub wszystkie – fotonów jonizujących udaje się w ten sposób.
Pomyśl o odległości. Sygnał musi przejść przez całą plazmę. To najbardziej międzygalaktyczny materiał, jaki kiedykolwiek musiał pokonać sygnał. A jednak tam dotarł.
Znaleziona przez przypadek
Odkrycie było dziełem przypadku. Albo prawie wypadek.
Goowartsowi się spieszyło. Termin finansowania. Zostało tylko kilka dni. Studiował stary głęboki obraz Hubble’a w poszukiwaniu niepowiązanej propozycji. Chciałem zobaczyć, czy ktoś już wcześniej odwiedzał to miejsce.
Zajęło to wiele godzin. Dwa, może trzy. Coś zobaczył.
Podekscytowanie jest natychmiastowe. Potem zaczyna się ciężka praca. Ekstrakcja danych. Definicja właściwości. Doprowadzenie odkrycia do skutku zajęło miesiące. Ale pierwszy rzut oka? To było natychmiastowe.
Potrzebowali poważnych danych, aby udowodnić, że to nie był hałas. Cztery godziny na Hubble’u. Obrazy Webba w całym spektrum. A potem VLT. Sześć dni obserwacji za pomocą Multichannel Spectral Explorer (MUSE). Ma głębokie spektrum.
Potwierdziłem odległość. Zastosowano promieniowanie Lyman alfa. To jest odcisk palca wodorowy. Blask wzbudzonego gazu. Wskazuje kiedy i gdzie.
Mgła się rozwiewa
Dlaczego to jest ważne? Na początku wszechświat był ciemny. Nie czarny, ale przyciemniony. Mgła wodorowa zablokowała ścieżkę. Gwiazdy i galaktyki w końcu go zjonizowały, oczyszczając drogę.
Wciąż próbujemy zrozumieć ten proces. Chronologia jest niejasna. Ale ta galaktyka? Sugeruje, że większość pracy wykonały intensywne wybuchy formowania się gwiazd. Być może kryją się tam inne podobne galaktyki. Oni czekają.
Marek Rafelski z STScI nazwał to wyjątkowym. Na razie. Pozostało sporo nieba do sprawdzenia.
Takie epidemie mogą być kluczowe.
Być może były to silniki, które włączały światła wszystkim innym.
