UDFy-38135539
 UDFy-38135539 na zdjęciu zrobionym przez Kosmiczny Teleskop Hubble’a | |
| Odkrywca | |
|---|---|
| Data odkrycia |
2009 |
| Dane obserwacyjne (J2000) | |
| Gwiazdozbiór | |
| Rektascensja |
03h 32m 38,13s |
| Deklinacja |
-27° 45′ 53,9″ |
| Odległość |
ok. 13,1 mld lat świetlnych |
| Przesunięcie ku czerwieni |
8,3 |
| Alternatywne oznaczenia | |
| HUDF.YD3 | |
UDFy-38135539 – galaktyka położona w gwiazdozbiorze Pieca, jeden z najbardziej odległych znanych obiektów astronomicznych, którego światło przebyło 13 mld lat świetlnych zanim dotarło do Ziemi (oddalona jest o 30 mld lat świetlnych według współrzędnych współporuszających się)[1][2].
Odkrycie i nazwa[edytuj | edytuj kod]
Galaktyka została odkryta przez Kosmiczny Teleskop Hubble’a w ramach programu przeglądu nieba Ultragłębokie Pole Hubble’a (Ultra Deep Field, UDF)[3]. Galaktyka była obserwowana w sierpniu i wrześniu 2009[3][4]. Dane obrazu zostały udostępnione społeczności naukowej, co doprowadziło do wykrycia galaktyki przez zespoły Bouwensa[5], Bunkera[6] oraz McLure’a[7], a po kolejnych badaniach spektroskopowych odkrycie potwierdził zespół Lehnert’a wraz z jego współpracownikami[8].
Z danych z teleskopu Hubble’a wynika iż galaktyka może być czerwonym obiektem znajdującym się relatywnie blisko Ziemi[3], dlatego też konieczne było potwierdzenie tych danych za pomocą odpowiednio spreparowanego sprzętu spektroskopowego[8]. Próba ta została podjęta przy użyciu jednostki VLT o nazwie Yepun, wyposażonego w spektrograf SINFONI; teleskop ten znajduje się na szczycie Cerro Paranal na pustyni Atacama w Chile[3][4][9][10]. Zespół Lehnert’a obserwował galaktykę przez 16 godzin, a wyniki analizował przez kolejne 2 miesiące[8], i Opublikował swoje odkrycia na łamach czasopisma Nature w październiku 2010 r.[2] Od tego czasu dokładniejsze pomiary nie dały porównywalnego wyniku, co sugeruje, że oszacowany rezultat badań spektroskopowych był błędny[11].
Charakterystyka[edytuj | edytuj kod]
Początkowo sądzono, że jej przesunięcie ku czerwieni wynosi 8,5549 ± 0,0002 i do momentu odkrycia galaktyki UDFj-39546284, była uważana za najbardziej odległą znaną galaktykę[2]. Dalsze obserwacje podważyły te rezultaty i wskazują na mniejszą odległość (z = 8,3 +0,2−0,1)[12]. Od marca 2016 roku za najbardziej odległą galaktykę o potwierdzonej odległości uważana jest GN-z11.
Szacuje się, że galaktyka zawiera ok. miliarda gwiazd[13], pomimo iż jej średnica wynosi co najwyżej 1/10 średnicy Drogi Mlecznej, a jej masa to niecały 1% masy gwiazd z naszej Galaktyki. Według Lehnert’a (z Obserwatorium paryskiego), w ciągu roku dochodziło do „narodzin” podobnej ilości gwiazd jak w naszej Galaktyce, lecz były one znacznie mniejsze i lżejsze, co czyniło z niej galaktykę o „dużej intensywności formowania nowych gwiazd”[14].
Dystans jaki przebywa światło które obserwujemy z UDFy-38135539 (HUF.YD3) wynosi ponad 4 mld parseków[13] (13,1 mld lat świetlnych), a jej odległość jasnościowa to ok. 86,9 mld parseków (283 mld lat świetlnych)[2]. Istnieje wiele różnych metod pomiaru odległości w kosmologii, a zarówno droga przebyta przez światło, jak i odległość jasnościową różnią się od odległości współporuszającej się lub „właściwej odległości”, używanej zazwyczaj do określania rozmiaru obserwowanego wszechświata[15][16] (odległość współporuszająca się oraz odległość właściwa są zdefiniowane tak, by były sobie równe w obecnym czasie kosmologicznym, przez co mogą być używane zamiennie w przypadku odległości obiektu w chwili obecnej; jednak właściwa odległość wzrasta wraz z upływem czasu wskutek ekspansji wszechświata i jest ona odległością używaną w Prawie Hubble’a; zob. Współrzędne współporuszające się). Odległość jasnościowa DL jest powiązana z czynnikiem zwanym „współporuszającą się odległością poprzeczną” (WOP) oznaczoną DM w równaniu o postaci: DL = (1 + z) DM, gdzie z jest przesunięciem ku czerwieni, a WOP jest równa radialnej odległości współporuszającej się (tj. odległość współporuszająca się pomiędzy obiektem a obserwatorem) w płaskim Wszechświecie[17][18]. Więc przy DL = 86,9 mld parseków i z = 8.55, odległość współporuszająca się wynosiłaby ok. 9,1 mld parseków (ok. 30 mld lat świetlnych)[19].
Emitowane przez galaktykę światło podczerwone które obserwujemy obecnie, początkowo emitowane było jako promieniowanie ultrafioletowe; miało to miejsce pod koniec epoki, gdy wszechświat był wypełniony wodorem atomowym, który absorbował fale promieniowania ultrafioletowego. Ponieważ światło własne galaktyki nie było wystarczająco intensywne aby zjonizować duży obszar i uczynić ją widoczną, naukowcy podejrzewają, iż gromada mniejszych, niewykrytych galaktyk, przyczyniła się do rejonizacji, dzięki czemu UDFy-38135539 jest widoczna[8].
Znaczenie[edytuj | edytuj kod]
Okresem powszechnych narodzin gwiazd była Era rejonizacji. Pierwsze gwiazdy wszechświata były masywne i jonizowały wodór w ich otoczeniu (Trenti)[20][21][22].
UDFy-38135539 (HUDF.YD3) jest uważana za jedną z pierwszych galaktyk zaobserwowanych w Erze rejonizacji[3]. Astronom Brant Robertson z Caltech skomentował wyniki badań twierdząc, że „galaktyka ma miejsce w wyjątkowym momencie w historii kosmosu, kiedy właściwości gazu we wszechświecie zmieniały się gwałtownie, a zatem ta galaktyka i inne podobne do niej mogą nas bardzo wiele nauczyć o wczesnej historii wszechświata”[14]. Michele Trenti, astronom który nie był zaangażowany w badania (ale jego komentarz został opublikowany w raporcie) stwierdził, że odkrycie odległej galaktyki oznacza
... fundamentalny skok naprzód w kosmologii obserwacyjnej...[14]
Zobacz też[edytuj | edytuj kod]
Przypisy[edytuj | edytuj kod]
- ↑ Cosmology Calculator. [dostęp 2010-10-22].
- ↑ a b c d Lehnert i in. 2010 ↓.
- ↑ a b c d e Dim galaxy is most distant object yet found. New Scientist. [dostęp 2010-10-21].
- ↑ a b John Matson. Early Bloomer: Faraway Galaxy Pushes Cosmic View Closer to the Dawn of the Universe. „Monthly Notices of the Royal Astronomical Society”. 403. s. 960–983. DOI: 10.1111/j.1365-2966.2009.16176.x. arXiv:0909.2437. Bibcode: 2010MNRAS.403..960M. [dostęp 2010-10-21].
- ↑ R.J. Bouwens i inni, Discovery of z~8 Galaxies in the HUDF from ultra-deep WFC3/IR Observations, „The Astrophysical Journal”, 709 (2), 2010, L133, DOI: 10.1088/2041-8205/709/2/L133, Bibcode: 2010ApJ...709L.133B, arXiv:0909.1803.
- ↑ Andrew Bunker i inni, The Contribution of High Redshift Galaxies to Cosmic Reionization: New Results from Deep WFC3 Imaging of the Hubble Ultra Deep Field, „Monthly Notices of the Royal Astronomical Society”, 409 (2), 2009, s. 855–866, DOI: 10.1111/j.1365-2966.2010.17350.x, Bibcode: 2010MNRAS.409..855B, arXiv:0909.2255.
- ↑ R.J. McLure i inni, Galaxies at z = 6 – 9 from the WFC3/IR imaging of the HUDF, „Monthly Notices of the Royal Astronomical Society”, 403 (2), 2010, s. 960–983, DOI: 10.1111/j.1365-2966.2009.16176.x, Bibcode: 2010MNRAS.403..960M, arXiv:0909.2437.
- ↑ a b c d David Derbyshire. Astronomers find most remote galaxy ever seen... 13 BILLION light years away. „DailyMail.co.uk”, 20 października 2010. London. [dostęp 2010-10-21].
- ↑ Alan Boyle: Scientists pinpoint the farthest galaxy. MSNBC, 2010-10-15. [dostęp 2010-10-21]. [zarchiwizowane z tego adresu (2010-10-22)].
- ↑ Galaxy is most distant object yet. BBC News, 20 października 2010. [dostęp 2010-10-21].
- ↑ Andrew J. Bunker i inni, VLT/XSHOOTER and Subaru/MOIRCS spectroscopy of HUDF.YD3: no evidence for Lyman alpha emission at z = 8.55, „Monthly Notices of the Royal Astronomical Society”, 430 (4), 2013, s. 3314, DOI: 10.1093/mnras/stt132, Bibcode: 2013MNRAS.430.3314B, arXiv:1301.4477.
- ↑ Richard S Ellis, Ross J McLure, James S Dunlop, Brant E Robertson, Yoshiaki Ono. The Abundance of Star-Forming Galaxies in the Redshift Range 8.5 to 12: New Results from the 2012 Hubble Ultra Deep Field Campaign. „arXiv + The Astrophysical Journal Letters”. 763 (1), 2012 December 27. DOI: 10.1088/2041-8205/763/1/L7. arXiv:1211.6804. (ang.).
- ↑ a b Michele Trenti. Astronomy: Galaxy sets distance mark. „Nature”. 467 (7318), s. 924–925, 2010. DOI: 10.1038/467924a. PMID: 20962835. Bibcode: 2010Natur.467..924T.
- ↑ a b c Earliest galaxy helped clear Big Bang’s fog. USAToday, 2010-10-20.
- ↑ Tamara M. Davis, Charles H. Lineweaver. Expanding Confusion: common misconceptions of cosmological horizons and the superluminal expansion of the Universe. „Publications of the Astronomical Society of Australia”. 21 (1), s. 97–109, 2004. DOI: 10.1071/AS03040. arXiv:astro-ph/0310808. Bibcode: 2004PASA...21...97D.
- ↑ J. Richard Gott III i inni, A Map of the Universe, „The Astrophysical Journal”, 624 (2), 2005, s. 463–484, DOI: 10.1086/428890, Bibcode: 2005ApJ...624..463G, arXiv:astro-ph/0310571.
- ↑ Gabrielli, Andrea. Statistical Physics for Cosmic Structures, p. 377.
- ↑ A Cosmology and Cosmography. Mpifr-bonn.mpg.de, 2005-09-21. [dostęp 2010-10-22].
- ↑ Edward L. (Ned) Wright: Cosmology Calculator I. Astronomy @ UCLA. [dostęp 2010-10-22].
- ↑ Oldest Object in Universe Found. Discovery News. [dostęp 2010-10-21]. [zarchiwizowane z tego adresu (2010-10-22)].
- ↑ J Amos – 20 października 2010 – BBC News Odzyskany 2012-6-18.
- ↑ MIT Haystack observatory – index Odzyskany 2012-06-18.
Bibliografia[edytuj | edytuj kod]
- M.D. Lehnert i inni, Spectroscopic confirmation of a galaxy at redshift z = 8.6, „Nature”, 467 (7318), 2010, s. 940–942, DOI: 10.1038/nature09462, PMID: 20962840, Bibcode: 2010Natur.467..940L, arXiv:1010.4312.
Linki zewnętrzne[edytuj | edytuj kod]
- Wyznaczono odległość do najdalszej znanej galaktyki: z=8,55. [w:] Astronomia.pl [on-line]. 2010-10-20. [dostęp 2010-10-21]. [zarchiwizowane z tego adresu (2010-12-05)].