Hubble şi Einstein, creditaţi pentru descoperirea unei galaxii vechi de peste 13 miliarde de ani

Oamenii de ştiinţă au putut să observe în premieră o galaxie îndepărtată, care s-a format la începuturile Universului, la doar 500 de milioane de ani după Big Bang, graţie telescopului spaţial Hubble şi teoriei generale a relativităţii a lui Albert Einstein.

Cea mai veche imagine a Universului de care dispun cercetătorii le-a fost furnizată de zgomotul de fond electromagnetic lăsat de Big Bang, un fel de halou de microunde difuze, care nu poate fi asociat cu nici o stea, galaxie sau alt obiect astronomic.

Acest lucru se întâmpla la mai puţin de 400.000 de ani după Big Bang, un interval ce poate fi comparat cu o fracţiune de secundă, în raport cu vârsta Universului (13,7 miliarde de ani). Nimic nu strălucea pe atunci, nu exista nici o stea, ci doar atomi de hidrogeni care tocmai erau creaţi.

A trebuit să treacă încă aproape un miliard de ani pentru a avea o altă imagine detaliată, însă peisajul se schimbase deja radical: Universul avea galaxii care includeau miliarde de stele.

Ce s-a petrecut între timp? Astronomilor le este greu să răspundă, din cauza faptului că nu pot să separe zgomotul de fond cosmologic de semnalele care parvin din cele mai îndepărtate colţuri ale spaţiului.

Wei Zheng, de la departamentul de fizică şi astronomie al Universităţii John Hopkins din Statele Unite, şi colegii săi au adus un prim răspuns la această întrebare, descoperind o galaxie care s-a format la aproximativ 500 de milioane de ani după Big Bang.

Astronomii au folosit camera infraroşu cu câmp larg WFC 3, instalată în 2009 pe telescopul spaţial Hubble. Acest instrument a găsit deja peste 100 de galaxii care s-au format în intervalul 650 - 850 milioane de ani după naşterea Universului. Dar, dincolo de acel prag, semnalul primit este atât de slab şi de bruiat, încât o singură galaxie formată la 500 de milioane de ani după Big Bang a putut fi identificată până în prezent cu acea cameră.

Wei Zheng şi colegii săi şi-au îndreptat atenţia spre Albert Einstein şi teoria lui, potrivit căreia obiectele foarte masive au un câmp gravitaţional atât de puternic încât reuşesc să devieze razele luminoase ce trec prin apropierea lor. Şi, uneori, această deformare are ca efect amplificarea imaginii percepute de un observator situat de cealaltă parte a câmpului. Un astfel de fenomen este denumit "lentilă gravitaţională".

Savanţii au utilizat telescopul Hubble pentru a căuta galaxiile îndepărtate, ascunse în spatele unor ciorchini de galaxii masive, care ar putea servi de "lupă" astronomică.

După ce au analizat 12 "ciorchini" de galaxii, ei au descoperit o galaxie îndepărtată, formată la 500 de milioane de ani după Big Bang, potrivit studiului publicat miercuri în revista britanică Nature.

În schimb, fenomenul de lentilă gravitaţională multiplica de 15 ori lumina emisă de această galaxie, permiţând studierea ei mai amănunţită şi mai precisă, în comparaţie cu celelalte metode convenţionale.

Autorii studiului consideră că acea galaxie este constituită într-o proporţie deloc neglijabilă "din stele vechi" care s-au format timp de 200 de milioane de ani pentru a ajunge la o masă de 150 de milioane de ori mai mare decât cea a Soarelui.

Dacă acest sistem este reprezentativ şi pentru alte galaxii primitive, acest fapt ar însemna că formarea stelelor era un proces aflat deja în derulare, în primii 300-500 de milioane de ani după naşterea Universului.

Construirea de telescoape terestre uriaşe ar trebui însă, în deceniul următor, să deschidă pentru oamenii de ştiinţă noi câmpuri şi domenii de explorare.