Rozbłysk we wczesnym wszechświecie

Pył kosmiczny tworzy się wewnątrz gwiazd, po czym jest rozrzucany w kosmosie – najbardziej spektakularnie podczas wybuchu supernowych – kończąc ich życie. Pył ten jest podstawowym budulcem na etapie formowania się nowych gwiazd i planet.

We wczesnym wszechświecie – zanim pierwsze generacje gwiazd wymarły – pył kosmiczny był niezwykle rzadkim zjawiskiem. Zważywszy, że wedle naukowców Wielki Wybuch miał miejsce między 12 a 14 miliardów lat temu, to odkrycie dużych ilości pyłu gwiezdnego w galaktyce, której wiek wynosi zaledwie 600 milionów lat, jest niezwykle ekscytujące.

Spojrzenie w przeszłość

Odkrycie umożliwił po części finansowany ze środków UE projekt FIRST LIGHT, dzięki któremu Nicolas Laporte i jego współpracownicy z University College w Londynie mogli zajrzeć w odleglejszą przeszłość kosmosu za pomocą teleskopu ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array). Ten międzynarodowy obiekt astronomiczny – położony na chilijskim płaskowyżu na wysokości 5000 m n.p.m., którego Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO) jest partnerem, to największe na świecie przedsięwzięcie astronomiczne.

Galaktyka, nazwana A2744_YD4, jest najmłodszą i najbardziej odległą spośród wszystkich odkrytych za pomocą teleskopu ALMA, będąc jednocześnie najdalej wysuniętym miejscem we wszechświecie, w którym znajduje się tlen. Zespół projektowy zdołał ustalić, że ilość pyłu znajdującego się w tej galaktyce równa jest 6 milionom mas Słońca, a tempo formowania się gwiazd wynosi tam 20 mas Słońca rocznie w porównaniu do zaledwie jednej masy Słońca rocznie w obrębie Drogi Mlecznej. Obraz tej galaktyki, jaki widzimy obecnie odpowiada czasom, kiedy we wszechświecie formowały się pierwsze gwiazdy i galaktyki.

Nasz kosmiczny brzask

Jakie to ma więc znaczenie? Przede wszystkim odkrycie tak dużej ilości pyłu w tak młodej galaktyce dostarcza nowych informacji o tym kiedy wybuchały pierwsze supernowe, a więc daje nam lepsze pojęcie o tym, kiedy pierwsze gorące gwiazdy zaczęły rozjaśniać wszechświat swoim światłem. Określenie pory tego „kosmicznego brzasku” jest jednym z ważniejszych celów badań astronomicznych od lat.

Zespół ustalił również, że znaczące procesy formowania się gwiazd rozpoczęły się około 200 milionów lat przed epoką, w jakiej obserwowana jest galaktyka. Stwarza to naukowcom bezprecedensową okazję do zbliżenia się do punktu, w którym pojawiły się pierwsze gwiazdy i galaktyki.

Ostatecznie, dowiedzenie się kiedy i jak doszło do pojawienia się pierwszej generacji gwiazd we wszechświecie ma bezpośrednie znaczenie dla dosłownie całej naszej dzisiejszej wiedzy. Nasze Słońce i nasza planeta, a nawet my sami, to wytwór – jakieś 13 miliardów lat później – tego kosmicznego pyłu, wytworzonego i rozrzuconego przez pierwsze gwiazdy.

Dotychczasowe sukcesy projektu wskazują, że perspektywy przeprowadzenia jeszcze bardziej dogłębnych i obszernych obserwacji podobnych galaktyk są bardzo obiecujące. Dalsze badania mogą doprowadzić do prześledzenia procesów powstawania gwiazd w jeszcze bardziej odległym okresie wczesnego wszechświata. W każdym razie można się spodziewać dalszych ciekawych odkryć w ramach projektu FIRST LIGHT, którego zakończenie przewidziano na wrzesień 2020 r.

Więcej informacji:
strona projektu w serwisie CORDIS
strona projektu w witrynie UCL