Universul nostru complex - chock plin de galaxii, găuri negre și quasari - nu a apărut doar după Big Bang. Timp de zeci de milioane de ani, universul a fost o întindere întunecată, plină de hidrogen ionizat și heliu. Dar, la un moment dat, cercetătorii nu sunt siguri când - aceste gaze învolburate au aprins primele stele. Este o perioadă cunoscută sub numele de Cosmic Dawn.
Acum, după cum relatează Jonathan Amos la BBC, oamenii de știință au descoperit urme ale unora dintre acele prime vedete, ceea ce sugerează că au dat cu ochiul la viață la aproximativ 250 de milioane de ani după Big Bang.
După cum raportează Ethan Siegal la Forbes, generația noastră actuală de telescoape, cum ar fi Telescopul spațial Hubble, nu sunt echipate să privească în adâncimile spațiului și timpului. Cea mai veche și cea mai îndepărtată galaxie detectată direct este GNZ-11, care s-a format la doar 400 de milioane de ani după Big Bang. Dar oamenii de știință consideră că primele stele au început să pâlpâie cândva între 380.000 de ani după Big Bang și apariția unor galaxii timpurii precum GNZ-11.
Mulți astronomi au emis ipoteza că primele stele s-au aprins la aproximativ 200 de milioane de ani după Big Bang. Dar nu am descoperit cu succes aceste stele. După câteva miliarde de ani de călătorie, lumina lor se schimbă în capătul infraroșu al spectrului, ceea ce îngreunează detectarea fără telescoape IR special echipate. Iar cele mai vechi stele sunt adesea învăluite într-o supă de particule neutre care le absorb pâlpâirile slabe.
De aceea, pentru acest nou studiu apărut în revista Nature, o echipă internațională de astronomi s-a bazat pe dovezi indirecte, căutând în schimb semnături de oxigen și heliu - elemente care nu pot fi create decât în miezul stelelor.
După cum explică Amos, cercetătorii și-au îndreptat privirile către galaxia MACS1149-JD1, care se află la câteva miliarde de ani lumină distanță, folosind două telescoape legate de Pământ: Atacama Large Millimeter / Submillimetre Array (Alma) și Observatorul European Mercul foarte mare (VLT) ).
Au descoperit că peste miliarde de ani, extinderea universului schimbă acea lumină. Și analizând această schimbare, cercetătorii au descoperit vârsta semnăturilor de oxigen și hidrogen, chiar dacă nu pot vedea în mod direct galaxia.
Richard Ellis, profesor de astrofizică la University College London și co-autor al studiului, îi spune lui Amos că acest oxigen are un redshift de 9, 1. „Asta înseamnă că Universul s-a extins de nouă până la 10 ori de când lumina a părăsit acest obiect. Ne uităm înapoi la aproximativ 97 la sută din drumul spre Big Bang [acum 13, 8 miliarde de ani] când Universul avea doar aproximativ 500 de milioane de ani ”, spune el.
Potrivit unui comunicat de presă, echipa a folosit apoi spectroscopia în infraroșu de la Spitzer și Telescopul spațial Hubble de la NASA pentru a privi luminozitatea JD1. Folosind acea luminozitate și cel mai bun model de dezvoltare a stelelor, au fost capabili să deducă vârsta stelelor în JD1.
„Asta ne oferă o indicație despre cât de devreme în istoria Universului - pe care nu putem sondă în prezent cu telescoapele noastre - că acest obiect a fost format”, spune Ellis pentru Amos. „Și descoperim că această galaxie și-a format stelele când Universul avea doar 250 de milioane de ani, ceea ce reprezintă 2% din vârsta actuală a Universului.”
Deși un început bun, vizionarea și mai mult în spațiu și timp va necesita o putere de foc suplimentară. Telescopul spațial James Webb, a cărui lansare a fost întârziată din 2018 până în 2020, va fi echipat cu senzori care îi permit să vizualizeze lumina infraroșie a stelei și să pătrundă în ceața universului timpuriu, poate ne ajută să observăm direct prima lumină stelară.
„Determinarea când a avut loc zorii cosmice este asemănătoare cu„ Sfântul Graal ”al cosmologiei și formării galaxiei”, spune Ellis într-un alt comunicat de presă. Cu acest ultim studiu, spune el, „există un optimism reînnoit, din ce în ce mai aproape de a asista la nașterea luminii stelare. Întrucât toți suntem confecționați din materiale stelare prelucrate, aceasta ne găsește cu adevărat originile. ”
