Astronomowie dokonali niezwykłego odkrycia, identyfikując największy znany obłok gazu w wszechświecie, który jest około 40 miliardów razy cięższy od Słońca. Nazwany obłokiem Lyman-alpha, rozciąga się na 55 tysięcy lat świetlnych i znajduje się 12,9 miliarda lat świetlnych od Ziemi, co oznacza, że obserwujemy go w stanie sprzed 12,9 miliarda lat, kiedy wszechświat był jeszcze w fazie wczesnego formowania. Odkrycie to może kwestionować dotychczasowe modele formowania galaktyk, sugerując, że masywne obiekty mogą powstawać szybciej, niż wcześniej sądzono.

"Pewna jest ogromna wielkość tego obiektu. Jest on około 40 miliardów razy cięższy od naszego słońca, co czyni go jakieś 10 razy masywniejszym od innych galaktyk, które wwczas znaleziono", powiedział dr Ouchi w wywiadzie dla "New Scientist"

Astronomowie wykryli największy obłok gazu, jaki kiedykolwiek udało się dostrzec w kosmosie, i są zaintrygowani tym, co to może być. Musiał on powstać w okresie bardzo wczesnego formowania się wszechświata, zaś jego duża objętość może zakwestionować obowiązujące modele fizyczne, które stanowią, że masywne obiekty rosną w czasie bardzo powoli, łącząc się z innymi obiektami.

Obłok gazu, który jest w stanie pokryć całą galaktykę, nazwany został obłokiem Lyman-alpha - nazwa wzięła się od pojedynczej długości fali świetlnej wydzielanej przez elektron gubiący energię w atomie wodoru.

Chmura gazu rozciąga się na obszarze 55 tysięcy lat świetlnych, czyli tyle ile wynosi połowa szerokości Drogi Mlecznej, i znajduje się ok 12,9 miliarda lat świetlnych od Ziemi. Obserwując chmurę z Ziemi, widzimy jej stan sprzed 12,9 miliarda lat, kiedy wszechświat miał zaledwie 800 milionów lat. Jest to najodleglejszy obłok Lyman-alpha, jaki kiedykolwiek zauważono, i czwarty obiekt pod względem oddalenia od naszej planety.

Masami Ouchi i jego koledzy z Obserwatorium Instytutu Carnegie w mieście Pasadena (Kalifornia, USA) zauważyli najpierw gaz na zdjęciach głębokiego nieba wykonanych przez teleskop Subaru na Mauna Kea na Hawajach.

Dokładna natura obiektu nie jest znana. Może to byc rozświetlona galaktyka pożerana przez supermasywną czarną dziurę znajdującą się w jej środku lub niszczona przez silny wybuch jakiejś gwiazdy. Mogą to być jednak również dwie zlewające się ze sobą galaktyki lub jedna rozwijająca się galaktyka, pochłaniająca olbrzymią ilość gazu.

Ogromne znalezisko

"Pewna jest ogromna wielkość tego obiektu. Jest on około 40 miliardów razy cięższy od naszego słońca, co czyni go jakieś 10 razy masywniejszym od innych galaktyk, które wwczas znaleziono", powiedział Ouchi w wywiadzie dla "New Scientist".

"Odnalezienie tak dużej galaktyki na tak wczesnym etapie rozwoju wszechświata - kiedy pierwsze gwiazdy i galaktyki dopiero się formowały - może stanowić wyzwanie dla obowiązującego modelu fizycznego formowania galaktyki, w którym ogromne galaktyki rosną powoli w wyniku kolejnych połączeń z mniejszymi galaktykami. Odkrycie może sugerować, że standardowe modele formowania galaktyki mogą być niewłaściwe lub też mogą wymagać skorygowania", powiedział Ouchi.

Jednak Avi Loeb z Centrum Astrofizyki Smithsona-Harvarda twierdzi, że jedna mamucia galaktyka nie stanowi od razu problemu, odkąd modele uwzględniają kilka okoliczności, kiedy galaktyki moga się formować wkrótce po wielkim wybuchu, w stosunkowo dużym obszarze występowania ciemnej materii. "Standardowy model przewiduje istnienie takich układów na wczesnym etapie przy odpowiedniej ich mnogości", powiedział Loeb w rozmowie dla "New Scientist".

Zespół badawczy ma nadzieję, że przyszłe fotografie rentgenowskie pokażą, czy obiekt jest rozświetlony przez supermasywną czarną dziurę, która pożera jego otoczenie w procesie emitującym promienie rentgenowskie.

Fotografie wykonane w wyższej rozdzielczości mogłyby również pomóc stwierdzić, czy obiekt stanowi połączenie dwóch galaktyk. Tego można będzie dokonać przy użyciu nowego aparatu Wide Field Camera 3 należącego do Teleskopu Hubble'a, który ma zostać zainstalowany w maju.

Rachel Courtland, New Scientist, 22 kwiecień 2009

Tłumaczenie i opracowanie: Ivellios