Báječný úspěch: Webbův dalekohled spatřil vznikající galaxie na úsvitu vesmíru

Webbův dalekohled opět předvedl, proč stálo za to ho poslat do vesmíru. Pozoroval nejranější galaxie, jak vznikají ve vesmíru, který je starý jen asi 400 až 600 milionů let. Vědci se tak poprvé stali takřka očitými svědky procesu, který doposud znali jenom z počítačových simulací.

Protogalaxie ve stavu zrodu. Kredit: NASA.

Vesmír je plný galaxií. A všechny musely nějak vzniknout. Evoluce galaxií je podle všeho dlouhá a v řadě případů se táhne až do velmi mladého vesmíru. I naše Mléčná dráha nejspíš patří k velmi starým galaxiím a její věk podstatně přesahuje 13 miliard let. Detaily vzniku raných galaxií jsou ale pro nás stále do značné míry nejasné.

Kasper Elm Heintz. Kredit: Niels Bohr Institute.

S významným průlomem přichází, nikterak překvapivě, Vesmírný dalekohled Jamese Webba. Stal se prvním zařízením, které nám zprostředkovalo „přímý přenos“ ze vzniku jedněch z nejstarších galaxií ve vesmíru. Dánský badatel Kasper Elm Heintz z Niels Bohr Institutet a jeho kolegové se stali svědky procesu zrodu tří velmi raných galaxií ve známém vesmíru. Pozorujeme je v době před 13,4 až 13,3 miliardami let.

Niels Bohr Institutet. Kredit: Thue, Wikimedia Commons.

Tohle jsme už mockrát viděli v simulacích na počítačích nebo spíš na superpočítačích. Ale ještě nikdy v skutečném vesmíru. Vědci mohli pozorovat, jak se do malých protogalaxií hrnou velká množství kosmického plynu. Jak popisuje Heintz, i Webbův dalekohled doposud pozoroval rané galaxie v pozdějších fázích vývoje. Teď ale jejich tým viděl opravdový začátek. Jak rostou první galaxie.

Heintz a spol. odhadují, že dotyčnou trojici galaxií vidíme ve vesmíru, jemuž je zhruba 400 až 600 milionů let. To představuje asi první 3 až 4 procenta dosavadní historie vesmíru. V té době vznikaly první hvězdy a společně s kosmickým plynem vytvářely zárodky galaxií. Tehdy panovala ve vesmíru Éra reionizace, v níž docházelo vlivem záření nejstarších hvězd a dalších objektů k ionizaci do té doby neutrálních atomů vodíku. Vesmír plný neutrálního vodíku nebyl příliš průhledný. To se změnilo během reionizace, po které už vesmír zůstal v podstatě průhledný až do dnešní doby.

Z řídnoucí mlhy neutrálního vodíku se tehdy vynořovaly nejstarší galaxie. Právě takové scény teď Webbův dalekohled pozoroval. Jde o nejstarší měření chladného, neutrálního vodíku, který je stavebním materiálem hvězd a galaxií, jaké jsme doposud uskutečnili.

Video: James Webb and the Era of Reionization