Caltechi astronoomid tuvastasid punanihke abil peaaegu universumivanuse galaktika
28. augustil ajakirjas Astrophysical Journal Letters avaldatud artiklis kirjeldavad NASA juures töötav astronoomia järeldoktor Adi Zitrin ja hiljuti Caltechi astronoomiateaduskonna ridadest pärast 15 aastast karjääri lahkunud ja praegu teadusasutuses University College London astrofüüsikaprofessori ametit pidav Richard Ellis tõendeid galaktikast tähistusega EGS8p7, mis on rohkem kui 13,2 miljardit aastat vana.
Kogu universumi vanust hinnatakse teadupärast 13,8 miljardile aastale.
Hawaiil tegutseva William Myron Kecki nimelise observatooriumi mitmikobjektide vaatlemise infrapuna-spektromeetri MOSFIRE (ingl multi-object spectrometer for infrared exploration) abil analüüsisid uurijad galaktika punanihet.
Punanihe johtub Doppleri efektist — samast füüsikalisest nähtusest, mille tõttu tuletõrjeauto sireeni toon auto möödumisel madalamaks muutub. Astronoomiliste objektide puhul „venitatakse“ heli asemel siiski hoopis valgust — kõrvaga tajutava helikõrguste vahe asemel annab nende puhul nihkest märku värvuse muutumine punaste lainepikkuste suunas, vahendab SciTechDaily.
Punanihet on galaktikate kauguse mõõtmiseks kasutatud juba ammu, kuid universumis kõige kaugemal paiknevate — ja seega kõige iidsemate — taevakehade vaatlemisel on seda määrata keeruline. Vahetult pärast Suurt Pauku kujutas kogu universum endast nimelt laetud osakeste — elektronide ja prootonite — ning valguse (s.t footonite) suppi. Kuna nood footonid olid laiali paisatud vabade elektronide kujul, ei olnud valguse levimine varajases universumis võimalikki.
Umbes 380 000 aastat pärast Suurt Pauku oli universum siiski nii palju jahtunud, et vabad elektronid ja prootonid said ühineda universumit täitvateks neutraalseteks vesinikuaatomiteks, mis võimaldasid valgusel kosmilises ruumis liikuda. Seejärel, perioodil, mil universum polnud vanem kui pool miljardit kuni miljard aastat, tekkisid esimesed galaktikad, mis neutraalset gaasi uuesti ioniseerima hakkasid. Universum on ioniseeritud tänase päevani.
Enne taasioniseerumist pidid neutraalsed vesinikuaatomid aga endasse haarama teatud osa kiirgusest, mida paiskasid välja noored, alles moodustumisjärgus galaktikad, kaasa arvatud nn Lymani alfajooni (ingl Lyman-alpha lines) ehk tähtede tekkeprotsessi tuvastamiseks sageli kasutatava indikaatori — uute tähtede ultraviolettkiirguses kuumaks küpsetatud gaasilise vesiniku — spektri-signatuure. Teoreetiliselt poleks taolise neeldumise tõttu galaktika EGS8p7 Lymani alfajooni pidanud olema võimalik vaadelda.
„Üllatavaim asi antud avastuse juures on tõik, et tuvastasime Lymani alfajoone nähtavalt tuhmis galaktikas punanihke 8,68 juures, mis vastab perioodile, mil universum oleks pidanud olema täis kiirgustneelavaid vesinikupilvi,“ nentis Ellis. Enne Ellise ja Zitrini avastust tuvastatud kaugeima galaktika punanihke väärtuseks on 7,73.
