Nejvzdálenější kandidát na galaxii: první hvězdy ve vesmíru, nebo obří černá díra?

Nejvzdálenější potvrzená galaxie GN-z11 je vzdálená 13,4 miliard světelných let, což ji řadí na počátek éry reionizace vesmíru, přičemž světlo z této doby k nám přichází s červeným posuvem z=11,1. Dosud nepotvrzená galaxie HD1 je přitom jen o cca 0,1 miliardy let starší, což ale už představuje červený posuv z=13,3, neboť ten se směrem do minulosti zvyšuje narůstajícím tempem. 

 

 

Zde už se přitom velice blížíme k samotnému velkému třesku, který tak měl nastat pouhých 0,3 mld. let dříve, než vzniklo světlo či záření, které k nám putuje z místa galaxie HD1, jak ukazuje následující obrázek (horizontální osa stáří vesmíru není lineární). 

 

 

Kandidáta HD1 objevil mezinárodní tým astronomů včetně lidí z Center for Astrophysics Harvard & Smithsonian, kteří ve své práci zatím předkládají hypotézy o tom, co HD1 ve skutečnosti je za objekt. Je totiž velice jasná v ultrafialovém spektru, což naznačuje vysokou aktivitu a hojné množství uvolňované energie. Proto ji astronomové ve svých předpokladech řadí mezi tzv. hvězdotvorné galaxie, respektive bude lepší využít delší termín galaxie s překotnou tvorbou hvězd. 

 

Takové velice aktivní galaxie mají tvořit typicky cca 10 hvězd za rok (náš rok, pochopitelně), přičemž data z HD1 naznačují, že ta by měla tvořit hvězdy desetinásobným tempem a v takovém případě by šlo nejspíše o hvězdy III. populace. Tímto pro laika poněkud neintuitivním způsobem astronomové nazývají vůbec první hypotetické hvězdy, které vznikly z do té doby "nepřežvýkaného" materiálu, čili z vodíku, helia a snad trošku lithia, zatímco první těžší prvky (čili dle astronomů kovy) jako kyslík či uhlík vyrobily až ony samy na konci svého velice krátkého života. A ten by se měl počítat na jednotky milionů let, čili galaxie HD1 by skutečně mohla být velice odlišná od GN-z11.

 

Je tu ale ještě jedna hypotéza, a sice ta, že HD1 už tehdy obsahovala supermasivní černou díru o hmotnosti 100 milionů Sluncí, která se krmí obrovským množstvím okolního materiálu a pokud to je černá díra, pak by musela růst nevídaným tempem. Vysoký jas galaxie v UV spektru však mohou vysvětlovat právě hvězdy III. populace, které měly být v UV mnohem jasnější než dnešní hvězdy.

 

Ať jde o to, či ono, HD1 je i tak nesmírně zajímavý objekt, na nějž se po teleskopech Subaru, VISTA, UK Infrared a vesmírném Spitzeru má v budoucnu zaměřit právě JWST.