Astronomi koji analiziraju mali komadić svemira snimljen zahvaljujući teleskopima Spitzer i Hubble već neko vrijeme sudjeluju u istraživanju Cosmic Assembly Near-infrared Deep Extragalactic Legacy Survey (ili skraćeno CANDELS).

Tijekom tog istraživanja pažljivo su pregledani uzorci tisuća galaksija koje postoje još od kozmičke zore, odnosno vremena kada su one prvi put nastale pa sve do kozmičkog podneva, odnosno vremena kada su nastale galaksije koje danas gledamo na nebu. Najnovija studija objavljena 7. kolovoza u časopisu Nature otkrila je postojanje nekoliko desetaka galaksija koje emitiraju radijaciju valne duljine manje od jednog milimetra - svojevrsne izgubljene karike galaktičke evolucije.

Novo otkriće

Tao Wang sa sveučilišta u Tokiju, član Francuske komisije za alternativne izvore energije i atomsku energiju i jedan od predstavnika Državnog astronomskog obzervatorija Japana u društvu je kolega analizirao 63 infracrvene galaksije otkrivene tijekom CANDELS istraživanja. Premda je svemirski teleskop Spitzer otkrio infracrvenu radijaciju koja dolazi iz ovih izvora, oni su nestali kada su ih promatrali kroz skoro nevidljive valne opsege (galaksije postanu 'tamne' ulaskom u opseg H koji se kreće oko 1,650 nanometara). Wang i kolege promatrali su svaku od tih galaksija pomoću ALMA sustava teleskopa u Čileu te su uspjeli prepoznati njih 39, s time da svaka od njih emitira zračenje u submilimetarskim valnim duljinama.

Promatračnica ALMA pokazuje da ove nevidljive galaksije također vrve novim zvijezdama koje se stvaraju 200 puta brže nego one u Kumovskoj slami, no da su toliko zakrivene prašinom da su nevidljive osim ako ih se promatra sustavom koji bilježi vrlo velike valne duljine. Pitanje koje ovo otkriće predstavlja je, prema tome, otkud dolazi sva ta prašina?

Priča o prašini

Novootkrivene galaksije postoje između jedne i tri milijarde godina nakon Velikog praska, odnosno u razdoblju između 'zore' i 'podneva' svemira. Tijekom ovog razdoblja zvijezde diljem svemira su nastajale i nestajale. Prašina, konkretno, nastaje kao posljedica supernove, no astronomi vjeruju da u slučaju novootkrivenih 'nevidljivih' galaksija nije moguće da ih je nastalo dovoljno supernova za nastanak tolike količine prašine.

Uzmemo li u obzir da znanstvenici nisu očekivali toliku količinu prašine, oni nisu očekivali ni 'nevidljive' galaksije. Mlade nedavno nastale zvijezde najsjajnije su u ultraljubičastom području, no svemir koji se širi rastegnut će valne duljine fotona koji stižu od udaljenijhih galaksija prije nego što oni stignu do naših mjernih instrumenata. Ovo znači da će, ukoliko je dovoljno udaljena, galaksija izgledati vrlo svjetlo na oku vidljivoj valnoj duljini, kao i valnoj duljini bliskoj infracrvenom dijelu spektra. Ako nema prašine, trebali bismo vidjeti bliske i udaljene galaksije uz pomoć ultraljubičastog, vidljivog dijela spektra, kao i dijela spektra bliskog infracrvenim valnim duljinama.

Promatranja obavljena na submilimetarskim valnim duljinama odavno su se pokazala učinkovitima pri otkrivanju galaksija, no valja naglasiti da su te galaksije bile ekstremne zvjezdane tvornice koje stvaraju tisuće zvijezda godišnje. Te hiperaktivne galaksije su, premda fascinantne - iznimno rijetke. Zagasite zakrivene galaksije koje je otkrio tim predvođen Wangom toliko su uobičajene da bi se mogle kategorizirati pod pretke masivnih galaksija u obliku elipsa koje najčešće susrećemo u današnjem svemiru.

Rezultati istraživanja poput ovih sugeriraju da je 'mladi svemir' bio puno prašnjaviji nego što smo mislili, što znači da naša dosadašnja shvaćanja o nastanku zvijezda u ranim trenucima svemira počivaju na netočnim zaključcima. Naše razumijevanje galaksija i načina na koji one nastaju nalazi se, prema svemu sudeći, pred velikom revizijom, izvještava Sky & Telescope.