Galaxie GN-z11. Kredit: NASA, ESA & P. Oesch (Yale University)

Hubbleův vesmírný dalekohled je osvědčeným nástrojem NASA a ESA pro posouvání nejzazší hranice lidského poznání. A opět se předvedl v plné síle. Nedávno rozbořil historické tabulky nejvzdálenějších objektů ve vesmíru a změřil vzdálenost jedné galaxie na 13,4 miliard světlených let. Její rudý posuv dosahuje neuvěřitelné hodnoty z = 11,09. Jinými slovy, tahle galaxie už existovala ve vesmíru, kterému bylo pouhých 400 milionů let. Hubble teď poprvé změřil vzdálenost takhle dramaticky dalekého objektu pomocí jeho spektra, díky čemuž je tento údaj velmi spolehlivý.

Pascal Oesch. Kredit: Yale.

Dotyčná galaxie dostala vcelku libozvučné a zapamatovatelné jméno GN-z11, které navíc ještě nenápadně prozrazuje její vzdálenost vyjádřenou rudým posuvem. Objevili ji v datech projektů CANDELS (Cosmic Assembly Near-infrared Deep Extragalactic Legacy Survey) a GOODS-North (Great Observatories Origins Deep Survey). Můžeme ji pozdravit i od nás, nachází se totiž v důvěrně známém souhvězdí Velké medvědice (Ursa Major). V heslu „List of the most distant astronomical objects“ na Wikipedii se doopravdy krásně vyjímá na prvním místě. Galaxie EGSY8p7, kterou jsme objevili ve vzdálenosti 13,2 miliard světelných let, a která byla držitelkou titulu nejvzdálenějšího astronomického objektu od srpna 2015, se musela smutně odsunout na druhou příčku.

Wide Field Camera 3 před cestou na oběžnou dráhu. Kredit: NASA / Amanda Diller.

Galaxii GN-z11 je z našeho pohledu velice nezřetelná, ve skutečnosti je ale neobvykle jasná. Její světlo k nám letělo praktickou celou historii tohoto vesmíru. Přesně změření její vzdálenosti nám potvrzuje, že galaxie z dřívějších snímků Hubbleova teleskopu, o nichž jsme si mysleli, že jsou velmi vzdálené, doopravdy velmi vzdálené jsou. Podle všeho se dostáváme k nejstarším galaxiím vesmíru, prvním, které v něm vznikly.

Hubbleův vesmírný dalekohled. Kredit: NASA.

Astronomové už dříve odhadovali vzdálenost galaxie GN-z11 ze snímků pořízených Hubbleovým a také Spitzerovým vesmírným teleskopem. Teď ale poprvé u takto vzdáleného objektu použili Hubbleho zařízení Wide Field Camera 3 (WFC3) ke spektroskopickému změření vzdálenosti. Ukázalo se, že galaxie GN-z11 je ještě vzdálenější, než si astronomové původně mysleli. Podle vedoucího výzkumu Pascala Oesche z Yale leží na hranici možností pozorování Hubbleovým teleskopem a spíš až za ní, alespoň jak jsme si doposud mysleli. Oesch a spol. se dostali až tam, kde měl uspět teprve připravovaný vesmírný teleskop Jamese Webba.

Když badatelé dali dohromady dostupná data, tak z nich odvodili, že galaxie GN-z11 je, nebo přesněji řečeno byla 25krát menší než Mléčná dráha. Hmota hvězd této galaxie dosahovala asi tak jednoho procenta hmoty hvězd v dnešní Mléčné dráze. Narozdíl od Mléčné dráhy ale v galaxii GN-z11 hvězdy rychle přibývaly. Přímo bouřlivě. Asi tak dvacetkrát rychleji než teď v Mléčné dráze. 

Pěkný rekord přináší nejen dobrý pocit, ale i řadu dalších otázek. Je dost zvláštní, že se tak velká a jasná galaxie vyskytovala v tak mladém vesmíru. Jak to vůbec mohla stihnout? Úplně první hvězdy se rozsvítily o pouhých 300 milionů, možná jen 200 milionů let předtím. Galaxie GN-z11 má hmotnost kolem jedné miliardy hvězd. To znamená, že musela vyrůst strašlivě rychle. Podle Marijn Franx z Leidenské univerzity je objev galaxie GN-z11 šokující. Popírá naše dosavadní modely vývoje vesmíru. A ukazuje, že vědomosti o ranném vesmíru máme stále ještě notně omezené. Jak mohla galaxie GN-z11 vzniknout? Co když pozorujeme první generace hvězd, jak se formují kolem rostoucích černých děr? Tohle bude práce pro vesmírný teleskop Jamese Webba. Už aby byl v akci.

Video:  GN-z11

Video:  Pascal Oesch "Galaxy buildup at the cosmic dawn: ultradeep HST and Spitzer observations"

Literatura
Hubble Space Telescope 3. 3. 2016, Wikipedia (GN-z11, List of the most distant astronomical objects).