ALMA śledzi najdalszą galaktykę

Astronomowie z Europejskiego Obserwatorium Południowego (ESO) uzyskali za pomocą sieci radioteleskopów ALMA obraz najdalszej galaktyki zawierającej pył międzygwiazdowy i tlen. Olbrzymią masę świecącego gwiezdnego pyłu wykryto w galaktyce z okresu gdy Wszechświat miał zaledwie cztery procent obecnego wieku. Galaktyka ta jest najdalszą galaktyką, w której wykryto pył. Są to także obserwacje występowania najbardziej odległego tlenu we Wszechświecie. Wyniki dostarczają uczonym nowego spojrzenia na narodziny i wybuchową śmierć pierwszych gwiazd.

Międzynarodowy zespół astronomów, którym kierował Nicolas Laporte z University College London, użył sieci anten Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) do obserwacji A2744_YD4 - najmłodszej i zarazem najdalszej galaktyki dostrzeżonej przez ALMA. Naukowcy byli zaskoczeni tym, iż ta młoda galaktyka zawiera dużo międzygwiazdowego pyłu powstałego w wyniku śmierci pierwszej generacji gwiazd.

Galaktykę A2744_YD4 widzimy w stadium, gdy Wszechświat miał zaledwie 600 milionów lat, kiedy formowały się pierwsze gwiazdy. Jej pył jest zbudowany głównie z krzemu, węgla i aluminium, w małych ziarnach mierzonych w mikronach. Takie chemiczne pierwiastki rozprzestrzeniają się w kosmosie zwykle w wyniku wybuchów supernowych, czyli końcowego aktu żyjących krótko masywnych gwiazd. Obecnie pyłu międzygwiazdowego jest mnóstwo; jest on kluczowym elementem w powstaniu gwiazd, planet i złożonych cząsteczek, jednak we wczesnym Wszechświecie — zanim umarła pierwsza generacja gwiazd — pył występował rzadko.

Obserwacje ALMA wykryły także w A2744_YD4 świecenie zjonizowanego tlenu. Jest to najdalszy, czyli także najwcześniejszy, tlen wykryty we Wszechświecie.

Obserwacje zapylonej galaktyki A2744_YD4 były możliwe dzięki zjawisku soczewkowania grawitacyjnego. Z perspektywy Ziemi galaktyka znajduje się za masywną gromadą galaktyk Abell 2744. W takiej konfiguracji gromada Abell 2744 działa niczym gigantyczne kosmiczne szkło powiększające obraz A2744_YD4 o 1,8 raza.