Forskere som bruker NASAs Hubble-romteleskop, har målt alderen på den som kan være den yngste galaksen noensinne sett i universet. Etter kosmologiske standarder er det en liten pjokk tilsynelatende malplassert blant de voksne galaksene rundt den. Kalt I Zwicky 18, den kan være så ung som 500 millioner år gammel (så nyere en epoke at komplekst liv allerede hadde begynt å dukke opp på jorden). Derimot er Melkeveien vår galakse over 20 ganger eldre, eller omtrent 12 milliarder år gammel, den typiske alderen på galakser over hele universet. Denne "late-life" galaksen gir et sjeldent glimt av hvordan de første reduserende galaksene i det tidlige universet ser ut.
Galaksen er medlem av en katalog med 30 000 nærliggende galakser som den sveitsiske astronomen Fred Zwicky samlet på 1930-tallet ved å fotografere hele den nordlige himmelen. Selv om astronomer lenge har mistenkt at denne galaksen var en unge, på grunn av sin primordiale kjemiske sammensetning, tillot Hubbles utsøkte følsomhet astronomer å gjøre en pålitelig folketelling av den totale stjernebestanden i galaksen. Dette tillot dem pålitelig å identifisere de eldste stjernene som bor i galaksen, og derved sette en øvre grense for galaksenes alder.
Babygalaksen klarte å forbli i en embryonal tilstand som en kald gasssky av urealhydrogen og helium i det meste av varigheten av universets utvikling. Da utallige galakser blomstrer over hele verdensrommet, begynte ikke den senblomerer aktive stjernedannelsen før rundt 13 milliarder år etter Big Bang, og gikk gjennom et plutselig første starburst bare for rundt 500 millioner år siden.
Ligger bare 45 millioner lysår unna? mye nærmere enn andre unge galakser i universets nesten 14 milliarder lysår? I Zwicky 18 representerer kanskje den eneste muligheten for astronomer å studere i detalj byggesteinene som galakser dannes fra. Det gjenstår et puslespill hvorfor gassen i dverggalaksen, i motsetning til den i andre galakser, tok så lang tid? nesten universets alder? å kollapse under påvirkning av tyngdekraften for å danne sine første stjerner.
"I Zwicky 18 er en god tro ung galakse," sa Trinh Thuan, professor i astronomi ved University of Virginia, som var medforfatter av studien med Yuri Izotov fra Kiev-observatoriet. “Dette er ekstraordinært fordi man kan forvente at unge galakser bare dannes rundt de første milliarder årene etter Big Bang, ikke 13 milliarder år senere. Og unge galakser forventet å være veldig fjerne, i utkanten av det observerbare universet, men ikke i det lokale universet, ”sa Izotov.
Funnet, rapportert i 1. utgave av Astrophysical Journal, gir en ny innsikt i hvordan galakser først dannet seg. Galaksen I Zwicky 18 tilbyr et glimt av hvordan den tidlige Melkeveien kan ha sett ut for 13 milliarder år siden. Et annet sett med Hubble-observasjoner fra et annet team gir en litt eldre alder på 1 milliard år til galaksen, og fremdeles holder den en sammenlignende nyfødt. Goran Ostlin fra Stockholm Observatory, og Mustapha Mouhcine fra University of Nottingham, brukte Hubbles Near Infrared Camera og Multi-Object Spectrometer for å finne en populasjon med kule røde stjerner, som er litt eldre enn stjernene sett av Advanced Camera for Surveys Camera. Resultatene skal publiseres i Astronomy & Astrophysics.
For å bevise at I Zwicky 18 er en ny galakse, trengte Thuan og Izotov å vise at den var blottet for stjerner fra de første flere milliarder årene etter Big Bang, perioden da en stor brøkdel av stjerner i universet ble dannet. Selv om astronomer hadde mistanke om at galaksen var usedvanlig ung, måtte de vente på at Hubble skulle gi den nødvendige følsomheten for å oppdage om eldre stjerner, svake røde giganter, eksisterte i dverggalaksen eller ikke. Hubbles Advanced Camera for Surveys trengte en veldig lang eksponering, og krevde 25 teleskopbaner for å se etter de svakeste stjernene i galaksen. Tilstedeværelsen av gamle stjerner i galaksen ville antydet at selve galaksen var gammel, som alle andre kjente galakser i universet.
Store galakser som Melkeveien antas å vokse hierarkisk, med mindre galakser som smelter sammen til større galakser, som sideelver som smelter sammen til store elver. I Zwicky 18 er prototypisk for denne tidlige befolkningen av små dverggalakser. “Disse bygningsblokkens dverggalakser er for svake og for små til å bli studert uten de mest følsomme instrumentene, selv i det lokale universet, enn si i kosmos langt,” sa Thuan.
Ytterligere bevis for ungdommen til I Zwicky 18 er det faktum at den interstellare gassen er "nesten uberørt," sa Thuan, og består hovedsakelig av hydrogen og helium, de to primære lyselementene som ble opprettet i Big Bang, i løpet av de første tre minuttene av universets eksistens. Dverggalaksen inneholder bare en dryssing av de andre tyngre elementene som karbon, nitrogen eller oksygen som blir skapt senere når stjerner utvikler seg. Det nærværende fraværet av slike tunge elementer tyder på at mye av uregassen i dverggalaksen ikke har klart å danne stjerner som senere produserer tunge elementer.
Originalkilde: Hubble News Release
