UDFj-39546284 — raná galaxia (z = 11,9) objavená Hubblom v HUDF
UDFj-39546284 — raná galaxia (z = 11,9) objavená Hubblom v HUDF: unikátna minigalaxia z 380 mil. rokov po Veľkom tresku, kľúč k štúdiu prvých hviezd a vesmíru.
UDFj-39546284 je označenie za pozorovaný veľmi vzdialený objekt v Hubblovom ultrahlbokom poli (HUDF), opísaný 27. januára 2011 ako "hviezdna štruktúra" a pravdepodobne galaxia). Objekt bol objavený vďaka infračervenému pozorovaniu pomocou Hubblovho vesmírneho teleskopu s novým WFC3/IR prístrojom, a pri odhade vzdialenosti boli využité aj údaje zo Spitzerovho teleskopu. V decembri 2012 bolo oznámené fotometrické červené posunutie z = 11,9 na základe kombinovaných údajov z Hubbla a Spitzeru vrátane HUDF.
Vek a vzdialenosť
Hodnota červeného posunu z = 11,9 znamená, že svetlo z objektu k nám putovalo takmer celú dobu existencie vesmíru. Odhadovaný čas, v ktorom vidíme túto štruktúru, je približne pred 13,42 miliardami rokov, teda len asi 380 miliónov rokov po Veľkom tresku (pri súčasnom odhade veku vesmíru ~13,8 miliardy rokov). To z tejto kandidátnej galaxie robí jeden z najskorších známych objektov pozorovaných v optickom/infračervenom spektre.
Charakteristiky pozorovania
Objekt sa javil ako veľmi kompaktna, modrá minigalaxia alebo hviezdne zhluky mladých, hmotných hviezd. Fotometrický odhad červeného posunu bol získaný pomocou tzv. Lymanovho "dropout" efektu — prerušenia žiarenia krátkovlnnejšieho ako Lymanov limit pri vysokých z — a porovnaním svetelnej krivky v niekoľkých filtrových pásoch HST a Spitzeru. Spitzerove merania v infračervenej oblasti pomohli obmedziť možnosť nízkofrekvenčných (nízko-z) kontaminantov.
Potvrdenie a nejasnosti
Na rozdiel od iných kandidátov (napr. UDFy-38135539) nebol UDFj-39546284 spektroskopicky potvrdený. Fotometrické odhady vysokého z sú citlivé na šum, nedostatok signálu a prípadné zamenenie so svetlom od slabých nízkozposunutých objektov s výraznými emisnými čiarami. Počiatočné správy uvádzali, že ide o najvzdialenejší známy objekt, avšak v priebehu času prebehli revízie a diskusie v odbornom tíme a komunity — niektoré analýzy spochybňovali vysoký červený posun a navrhovali alternatívne vysvetlenia (napr. emisiou silných čiar z blízkeho objektu alebo zjavný prechodný jav).
Spektroskopia by poskytla jednoznačné potvrdenie, no je technicky veľmi náročná pre takéto extrémne slabé a ďaleké objekty, pretože emisné a absorpčné línie sú presunuté do blízkej infračervenej oblasti a vyžadujú veľmi citlivé prístroje a dlhé expozičné časy. Práve z tohto dôvodu sa očakávalo, že ďalšie pozorovania uskutočnené s vesmírnym teleskopom Jamesa Webba, ktorý bude spustený niekedy v tomto desaťročí, by mohli rozhodnúť, či ide o skutočne veľmi vzdialenú galaxiou alebo o iný fenomén.
Význam pre kozmetológiu (kozmológiu) a štúdium raného vesmíru
Ako kandidátna galaxia z obdobia veľmi skorého vesmíru ponúka UDFj-39546284 dôležité informácie o formovaní prvých hviezd a galaxií, o rýchlosti zmeny hviezdotvorby a o procese reionizácie medzigalaktického plynu. Každý potenciálny nález v tejto časovej oblasti pomáha zlepšiť modely raného vývoja štruktúr, constrains (obmedzenia) hmotnostných funkcií prvých galaxií a napomáha plánovaniu budúcich pozorovaní.
Zhrnutie
- Objekt: UDFj-39546284 — kandidátna raná galaxia objavená v HUDF.
- Metóda: fotometrické infračervené pozorovania HST (WFC3/IR) + Spitzer.
- Odhadovaný červený posun: z ≈ 11,9 (fotometricky), čo zodpovedá veku vesmíru ~380 mil. rokov po Veľkom tresku.
- Stav potvrdenia: nie je spektroskopicky potvrdený; existujú alternatívne interpretácie.
- Dôležitosť: kandidat pre štúdium veľmi raných štádií tvorby galaxií; vyžaduje sa ďalšie potvrdenie, najmä spektroskopia z JWST alebo veľkých pozemných infračervených teleskopov.
Hubblov pohľad do minulosti.
Otázky a odpovede
Otázka: Čo je UDFj-39546284?
Odpoveď: UDFj-39546284 je hviezdna štruktúra, pravdepodobne galaxia, ktorá bola objavená prostredníctvom infračerveného pozorovania.
Otázka: Kedy bola UDFj-39546284 zaznamenaná?
Odpoveď: UDFj-39546284 bola nahlásená 27. januára 2011.
Otázka: Ako bola UDFj-39546284 objavená?
Odpoveď: UDFj-39546284 bol objavený prostredníctvom infračerveného pozorovania Hubblovým vesmírnym teleskopom.
Otázka: Aký je červený posun UDFj-39546284?
Odpoveď: Červený posun UDFj-39546284 je 11,9.
Otázka: Ako starý je UDFj-39546284?
Odpoveď: UDFj-39546284 existoval v podobe, v akej ho vidíme, pred 13,42 miliardami rokov, približne 380 miliónov rokov po Veľkom tresku.
Otázka: Aký význam má UDFj-39546284?
Odpoveď: V čase svojho objavu bola UDFj-39546284 najstaršou nájdenou galaxiou, ktorá ponúka informácie z obdobia krátko po Veľkom tresku.
Otázka: Bola galaxia UDFj-39546284 potvrdená spektroskopicky?
Odpoveď: Nie, na rozdiel od UDFy-38135539 nebola UDFj-39546284 spektroskopicky potvrdená.
Prehľadať