"A legtávolabbi galaxis, amit még látott!" Még nem hallottunk erről? (Lásd például itt és itt.) Noha igaz, hogy a csillagászok jobb időben tovább haladnak az idő előrehaladtával, alapvető kihívások merülnek fel a kozmosz legkorábbi galaxisaihoz való távolság megfigyelése és mérése során.
Éppen ezért fontos a galaxis új megfigyelése, amely körülbelül 700 millió évvel a Nagyrobbanás után alakult ki. Noha azonosítottak azon korszakokban kialakult galaxisok sokaságát, addig a csillagászok csak öt közül mértek pontos távolságot. Ez a galaxis a hatodik, és a legtávolabbi a csomóból. Talán még fontosabb, mint a távolságmérés, a kutatók megállapították, hogy ez a galaxis új csillagokat hozott létre, több mint százszorosa a Tejút jelenlegi sebességével. Ez azt jelzi, hogy a korai galaxisok agresszívebbek voltak a csillagképződéssel, mint azt korábban hitték.
A 2006 - ban kiadott új cikk Természet (paywall figyelmeztetés) egy galaxis vöröseltolódásának mérését írja le a kozmikus közgyűlés közeli infravörös mélységű extragalaktikus örökség felmérésében (CANDELS), amely az infravörös spektrográfot használja a hawaii Keck-távcsőn. Ennek a hatalmas távolságnak köszönhetően a Hubble Űrtávcső nem látja a galaxist optikai sávjában, ám infravörös fényforrásként szolgál mind a Hubble, mind a Spitzer űrteleszkóp számára. A vöröseltolódás, ha visszaemlékezik, azt jelzi, hogy a galaxis mennyire gyorsan távolodik tőlünk, ahogy az Univerzum tágul; minél nagyobb a vöröseltolódás, annál távolabb van a galaxis - és ezért minél régebben bocsátotta ki a látott fényt. A világegyetem növekedésével arányosan meghosszabbítja a fény hullámhosszát. Ilyen módon a csillagokban jellemző látható fény vagy akár ultraibolya sugárzás ismét eltolódik a spektrum infravörös részébe.
Ebben az esetben a csillagászok a z8_GND_5296 galaxis vöröseltolódását (neked emlékezetes név neked) 7,51-nek mérték, ami körülbelül 13 milliárd fényév távolságot jelent. Ezt a számot a hidrogéngáz Lyman alfa (Ly α) emissziójának mérésével határozták meg, ami nagyon gyakori és nehezen mérhető ilyen nagy távolságokon. A hidrogéngáz Ly α-fényének helye körülbelül 122 nanométer, határozottan a spektrum ultraibolya részében, de a z8_GND_5296 megfelelő kibocsátása körülbelül 1034 nanométer, ami infravörös. (Az vöröseltolódás eléréséhez ossza meg a nagyobb számot a kisebbikkel és vonja le az 1-t. Sajnos a vöröseltolódás és a távolság közötti kapcsolat sehol sem olyan egyszerű.)
Ugyanakkor nem minden hasonló távolságban lévő galaxisban mérhető Ly α-kibocsátás van: úgy tűnik, valami akadályozza meg e fény nagy részének elérését. A vezető ötlet a semleges interlaktikus gáz, amely szórja a fényt, de túl kevés galaxis figyelhető meg, hogy ezt a hipotézist megerősítsék. Ennek eredményeként, bár tucatnyi galaxis van 7-nél nagyobb vöröseltolódással (nem spektrum, hanem a galaxis látszólagos színe határozza meg), a vöröseltolódásokat a legtöbb esetben nem lehet kétszer ellenőrizni. Ez a cikk 43 korai galaxisról számol be, de csak egy mintában volt mérhető Ly α-kibocsátás.
Még érdekesebb, hogy a z8_GND_5296 galaxis viszonylag gazdag „fémekben”: a héliumnál nehezebb elemekben. Mivel ezeket az elemeket a csillagok állítják elő, nem pedig a Nagyrobbanás, ez a csillagok nagyon gyors születési és halálciklusát jelzi még akkor is, amikor ez a galaxis kibocsátotta a megfigyelt fényt.
Ezen állítás alátámasztására a jelen tanulmány szerzői azt találták, hogy a z8_GND_5296 és egy hasonló galaxis, amelynek neve GN 108036, rendkívül magas csillagképződés-sebességgel rendelkezik, ami 330 Nap értékű ekvivalens mennyiségét új csillagokká alakítja. Ez a Tejút csillagképződésének több mint százszorosa, és összehasonlítható a legszélsőségesebb csillagképző galaxisok néhányával. Ezeket a galaxisokat korábban úgy vélték, hogy ritkák, ezért lehet, hogy a csillagászoknak felül kell vizsgálniuk becsléseiket arra vonatkozóan, hogy az új csillagok milyen gyorsan készültek a korai galaxisokban.
Nem számít, érdekes lesz látni, milyen más korai galaxisok, amint a megfigyeléseink javulnak. E nélkül nem tudhatjuk, vajon a z8_GND_5296 ritka-e extrém csillagképződésében, vagy megértjük, miért viszonylag fényes Ly α-kibocsátásban, míg testvérei nem. És talán meg fogja találni az időbeli megoszlást a galaxisok nélküli korszak és az első kialakuló galaxisok között.
