Digitální redaktorka NewScientistu Flora Graham nedávno kouzelně uvítala příchod nejambicióznějšího pozemního astronomického projektu dnešní doby: „ALMA je tady a je ohromná.“ Je to tak, ve středu 13. března (2013) se po letech nesmírných problémů, odkladů a v neposlední řadě přepínání rozpočtu až do krajnosti, konečně rozběhl provoz Atakamské velké milimetrové anténní soustavy, čili ALMA. Za 1,5 miliardy amerických dolarů vznikl na severochilské náhorní plošině Chajnantor v nadmořské výšce 5 kilometrů astronomický interferometr, který je tvořen celkem 66 mobilními radioteleskopy. Odborníci ho hodnotí jako úžasný a můžeme od něj čekat skutečně velké věci. Ve skutečnosti ale už ale ALMA v částečném provozu funguje od druhé poloviny roku 2011, a má na kontě velmi zajímavé objevy.

Zvětšit obrázek Rekonstrukce pohledu na jednu z pozorovaných čočkovaných galaxií ranného vesmíru (milimetrové vlny červeně). Kredit: Y. Hezaveh.

Zvětšit obrázek Pohádková ALMA zahájila plný provoz. Kredit: C. Malin/ESO.

Nepochybně k nim patří i výzkum početného týmu astronomů v čele s Joaquinem Vieirou z Caltechu, který vyšel v Nature shodou okolností právě v den zahájení plného provozu soustavy ALMA. Vieirův tým se zaměřil na masivní a velmi jasné galaxie z ranného vesmíru, v astronomickém slangu galaxie velmi silně zářící v infračervené části spektra (anglicky Ultraluminous Infrared Galaxy, ULIRG), které ve svých časech bouřily nesmírně intenzivními ohňostroji překotné tvorby nových hvězd. V takových ohňostrůjných galaxiích, nacpaných k prasknutím hvězdným materiálem, vznikaly hvězdy mnohosetkrát rychleji, než se dnes rodí v galaxiích jako je naše Mléčná dráha. Navzdory jejich bouřlivé povaze je ale není snadné pozorovat v oblasti viditelného světla, protože bývají zahalené v hustých oblacích prachu a plynu. Co ale nejde ve viditelném světle, může jít v infračervené nebo třeba naopak v milimetrové oblasti elektromagnetického spektra.

Zvětšit obrázek Joaquin Vieira. Kredit: Caltech.

Zvětšit obrázek Gravitační čočkování v pozorování galaxií ranného vesmíru. Kredit: ALMA (ESO/NRAO/NAOJ), L. Calcada (ESO), Y. Hezaveh et al.

Vieira a spol. si nejprve vyhledali takové ohňostrůjné galaxie z úsvitu vesmíru pomocí desetimetrového radioteleskopu Jižního pólu (South Pole Telescope) a pak se ně zaměřili s tehdy ještě ne zcela dokončenou soustavou radioteleskopů ALMA. U 12 studovaných objektů se jim povedlo získat důvěryhodné červené posuvy, z nichž pak odvodili jejich vzdálenost. Nakonec se nestačili divit, protože řada z nich byla o dost dál a tudíž vznikla mnohem dřív, než jsme si mysleli. Podle všeho ohňostroje intenzivní tvorby hvězd v těchto ranných galaxiích bouřily zhruba před 12 miliardami let. Dvě ze studovaných galaxií vznikly dokonce v době, kdy vesmíru byla jen miliarda let a jsou tím pádem nejvzdálenějšími galaxiemi svého druhu, které jsme zatím pozorovali. V jedné galaxii z této dvojice zároveň podle všeho proběhla nejintenzivnější tvorba hvězd, jakou jsme kdy viděli a ALMA v té samé galaxii zachytila molekuly vody, což je pozorování zatím nejvzdálenějších molekul vody ve vesmíru.

Zvětšit obrázek 5 vybraných galaxií z ranného vesmíru (červeně) čočkovaných přes bližší galaxie (na snímku ve viditelném světle). Kredit: ALMA (ESO/NRAO/NAOJ), J. Vieira et al.

Zvětšit obrázek Soustava ALMA. Kredit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/ L. Calcada (ESO).

Badatelé využili neocenitelné pomoci gravitačního čočkování, při němž šťastnou náhodou gravitace bližších galaxii zesilovala obraz analyzovaných galaxií z ranného vesmíru. Jak se zdá, žádná zápalná oběť nebude dost velká, aby s ní astronomové uctili přínos gravitačních čoček, původně předpovězených v Einsteinově obecné teorii relativity. V tomto případě Vieirův tým odhaduje, že jimi pozorované ohňostrůjné galaxie září jako bilion (10na12) Sluncí a že gravitační čočkování je pro nás 22 krát zvětšilo. Tento projekt byl prvním, v němž se ALMA pustila do pozorování velmi mladého vesmíru. Jistě to ale nebylo naposledy.

Literatura

University of Arizona News 13.3. 2013, Nature online 13.3. 2013, Wikipedia (Atacama Large Millimeter Array).