Vesmírny úsvit je astronomickým svätým grálom. Kľúčom má byť nový teleskop
Hovorí sa, že pohľad cez teleskop je ako nahliadnutie do minulosti. Svetlu zo vzdialených vesmírnych objektov totiž trvá milióny rokov, kým doputuje k Zemi. Teraz vedci dospeli k záveru, že môžu dovidieť až tak ďaleko, aby mohli pozorovať zrodenie prvých hviezd. A zábery by mohli byť k dispozícii už budúci rok.
Naše vlastné zrodenie
Nový teleskop im môže pomôcť sledovať udalosť, ktorá sa podľa najnovších kalkulácií odborníkov odohrala medzi 250 až 350 miliónmi rokov po veľkom tresku. Táto udalosť sa označuje aj ako vesmírny úsvit. Pozorovanie okamihu, keď vesmír zaplavilo svetlo, je obrovskou výzvou astronómie, píše denník The Guardian.
"Všetky chemické prvky, ktoré tvoria nás všetkých, sú syntetizované vo hviezdach. Takže v určitom zmysle je vesmírny úsvit naše vlastné zrodenie," myslí si profesor Richard Ellis z University College London, ktorý sa na výskume podieľal. "Odhadnúť, kedy sa to odohralo, a byť svedkom toho celého, je pre astronómov svätý grál," doplnil.
Vyše 13 miliárd rokov
Zrodenie vesmíru sa odhaduje na dobu pred 13,8 miliardami rokov, pričom ho odštartoval takzvaný veľký tresk. Počas prvých niekoľkých stoviek miliónov rokov bol vesmír tmavým miestom bez hviezd. Tvoril ho vodík, bol zaplavený reliktnými žiarením (známym ako kozmické mikrovlnné pozadie).
Postupne sa vodíkové mraky začali gravitáciou zhlukovať a zahrievali sa, až dosiahli teploty aké sú v strede slnka. V tom momente mohla nastať jadrová fúzia a tak sa zrodili prvé hviezdy.
Sledovať túto udalosť je zatiaľ za hranicou možností súčasných ďalekohľadov. Ale mohlo by to byť možné s využitím teleskopu Jamesa Webba, ktorého vypustenie je naplánované na november. "Na základe našich meraní predpovedáme, že bude mať citlivosť, (ktorá umožní) sledovať vesmírny úsvit," uviedol Ellis.
Kam sa pozerať?
Aby to astronómovia docielili, musia najprv vedieť, kam sa pozerať. Ellis spoločne s ďalšími medzinárodnými výskumníkmi použili zábery z Hubblovho teleskopu a Spitzerovho teleskopu, aby preskúmali šesť z najvzdialenejších známych galaxií.
Znamenalo to dostať sa na hranicu možností týchto zariadení, ale vďaka kombinácii ich záberov s meraniami z výkonných pozemných ďalekohľadov vypočítali, že vzdialenosť týchto galaxií od zeme zodpovedá "ohliadnutiu späť v čase" do čias pred viac ako 13 miliardami rokov, keď bol vesmír iba 550 miliónov rokov starý.
Vďaka analýze hviezdneho svitu z týchto galaxií dokázali tiež vypočítať vek tamojších hviezd. "Naše pozorovania naznačujú, že vesmírny úsvit nastal medzi 250 a 350 miliónmi rokov po zrodení vesmíru. A že v čase svojho vzniku by podobné galaxie ako tie, ktoré sme študovali, mohli byť dostatočne presvetlené, aby sme ich mohli vidieť s vesmírnym teleskopom Jamesa Webba," podotkol Nicolas Laporte z Cambridgeskej univerzity, ktorý výskum viedol.
Galaxie vznikali postupne
Výsledky bádania, ktoré boli publikované v odbornom časopise Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, tiež naznačujú, že zrodenie prvých hviezd bolo skôr postupným procesom, a nie jedinou koordinovanou explóziou svetla.
"Zistili sme, že vek šiestich galaxií, ktoré sme pozorovali, sa mierne líši. Takže nevznikli všetky naraz," spresnil Ellis. "Netrpezlivo teraz očakávame vypustenie vesmírneho teleskopu Jamesa Webba," dodal vedec s tým, že nový teleskop je výrazne výkonnejší ako všetky predošlé.
Ďalekohľad Jamesa Webba má v budúcnosti nahradiť už dosluhujúci Hubblov teleskop, ktorý tiež patrí americkej NASA. Ak jeho vypustenie vyjde podľa plánu, bude v budúcom desaťročí popredným vesmírnym observatóriom, ktoré bude k dispozícii tisícom astronómov po celom svete.
Veľmi riskantná misia
Je to však vysoko riskantná misia, pretože zrkadlo a solárne panely ďalekohľadu sa musia rozvinúť vo vesmíre a zariadenie bude poslané na slnečnú obežnú dráhu až za Mesiacom, čo znamená, že existuje len malá šanca na opravu, ak sa niečo pokazí. "Keď pôjde James Webb hore, budeme mať srdce až v krku, všetko musí klapnúť," vyjadril sa Ellis.
Možno bude nutné mierniť očakávania toho, ako vesmírny úsvit vyzeral, ak ho teleskop bude môcť priamo pozorovať. "Ak by ste tam boli, bolo by tam veľa vznikajúcich malých hviezd. A v období 100 miliónov rokov by vzniklo mnoho ďalších, takže by to bola dramatická udalosť," opisuje Ellis.
"Problém je, že s teleskopom uvidíte len hŕstku objektov, ktoré by mohli byť kandidátmi na vesmírny úsvit. Budeme sa musieť na ne pozrieť detailne a zistiť, či neobsahujú ťažké chemické prvky, čo by zodpovedalo prvej generácii hviezd," vysvetlil vedec. Z "filmového" hľadiska teda pozorovania môže byť sklamaním, z pohľadu vedy by však malo byť veľmi významné.