Znajdź zawartość

Teleskop Webba dostarczył wielu wyjątkowych informacji, które pozwalają lepiej zrozumieć wszechświat. Były wśród nich i takie, które spowodowały, że zaczęto mówić o kryzysie w kosmologii i konieczności rewizji modeli. Jak bowiem stwierdzono, we wczesnym wszechświecie istniały galaktyki znacznie bardziej masywne, niż wynika to z obecnie stosowanych modeli. Tak masywne galaktyki nie powinny pojawić się tak krótko po Wielkim Wybuchu. Autorzy najnowszej pracy twierdzą jednak, że – przynajmniej niektóre z nich – są znacznie mniej masywne, niż się wydawało. Autorką najnowszych badań jest Katherine Chworowsky i jej zespół z University of Texas w Austin. Jak zauważyli badacze, galaktyki położone dalej, a więc starsze, wciąż były mniejsze od tych, położonych bliżej. Wszystko się więc zgadzało. To była wskazówka, że warto przyjrzeć się bliżej temu zjawisku. Naukowcy wykonali więc szczegółową analizę danych z Webba zebranych w ramach projektu Cosmic Evolution Early Release Science (CEERS) i znaleźli w nich sygnały świadczące o istnieniu szybko przemieszczającego się wodoru. Wszystko więc wskazuje na to, że galaktyki, które wydają się zbyt masywne, jak na swój wiek, zawierają czarne dziury, które w bardzo szybkim tempie wchłaniają otaczający je gaz. Ten szybko poruszający się gaz emituje tak dużo światła, że wydaje się, iż galaktyki zawierają znacznie więcej gwiazd, niż w rzeczywistości. A więc, że są znacznie bardziej masywne. Gdy badacze usunęli te „podejrzane” galaktyki z analizy, okazało się, ze cała reszta starych galaktyk mieści się w ramach przewidzianych obecnymi modelami. Tak więc standardowy model kosmologiczny nie przeżywa kryzysu. Za każdym razem, gdy mamy teorię, która tak długo wytrzymała próbę czasu, potrzebujemy przytłaczających dowodów, by ją obalić. A tak nie jest w tym przypadku, mówi profesor Steven Finkelstein, którego badania w ramach projektu CEERS dostarczyły dowodów wykorzystanych przez zespół Chworowsky. O ile więc naukowcom udało się rozwiązać główny problem dotyczący zbyt dużej masy galaktyk we wczesnym wszechświecie, nierozwiązana pozostała jeszcze jedna zagadka. W danych Webba widzimy bowiem niemal dwukrotnie więcej masywnych starych galaktyk, niż wynika to z modelu kosmologicznego. Może we wczesnym wszechświecie galaktyki bardziej efektywnie zmieniały gaz w gwiazdy, zastanawia się Chworowsky. Gwiazdy powstają, gdy gaz schłodzi się na tyle, że zapada się pod wpływem grawitacji. Dochodzi wówczas do jego kondensacji w gwiazdę. Jednak w miarę kurczenia się obłoku gazu, jego temperatura wzrasta i pojawia się ciśnienie skierowane na zewnątrz. W naszym kosmicznym sąsiedztwie istnieje równowaga obu tych sił - skierowanego do wewnątrz ciśnienia chłodnego gazu i skierowanego na zewnątrz ciśnienia zapadającej się gwiazdy, przez co gwiazdy tworzą się bardzo powoli. Być może jednak we wczesnym wszechświecie, który był bardziej gęsty od obecnego, ciśnienie skierowane na zewnątrz napotykało większy opór, więc gwiazdy tworzyły się szybciej. « powrót do artykułu

Astronomowie z Indii i Kanady zarejestrowali emisję radiową w paśmie 21 cm pochodzącą z wyjątkowo odległej galaktyki. Ich osiągnięcie otwiera drogę do lepszego poznania wszechświata, szczególnie jego odległych części. Daje ono np. nadzieję na znalezienie odpowiedzi na pytanie, w jaki sposób w odległych galaktykach powstają gwiazdy. Galaktyki emitują różne rodzaje sygnałów radiowych. Dotychczas mogliśmy rejestrować ten konkretny sygnał tylko z bliższych galaktyk, co ograniczało naszą wiedzę, mówi Arnab Chakraborty, doktorant na kanadyjskim McGill University. Emisja w paśmie 21 centymetrów pochodzi z atomów wodoru, który szczególnie interesuje naukowców. Atomowy wodór to podstawowy budulec gwiazd, ma też olbrzymi wpływ na ewolucję galaktyk. Zatem, by lepiej zrozumieć ewolucję wszechświata, naukowcy chcą zrozumieć ewolucję gazu w różnych punktach jego historii. A dzięki indyjskiemu Giant Metrewave Radio Telescope oraz wykorzystaniu techniki soczewkowania grawitacyjnego udało się zarejestrować emisję z atomów wodoru znajdujących się w bardzo odległej galaktyce. Dotychczas najbardziej odległą galaktyką, dla której zarejestrowano emisję w paśmie 21 cm, był obiekt oddalony od nas o 4,1 miliarda lat. Przesunięcie ku czerwieni tej galaktyki wynosiło z=0.376. Przesunięcie ku czerwieni to zjawisko polegające na wydłużaniu się fali promieniowania elektromagnetycznego w miarę oddalania się źródła emisji od obserwatora. W przypadku światła widzialnego falami o największej długości są fale barwy czerwonej, stąd nazwa zjawiska. Kanadyjsko-indyjski zespół zarejestrował teraz emisję z galaktyki, dla której z wynosi 1.29, co oznacza, że jest ona oddalona od nas o 8,8 miliarda lat świetlnych. Przechwycony sygnał został z niej wyemitowany, gdy wszechświat liczył sobie zaledwie 4,9 miliarda lat. Ze względu na gigantyczną odległość, do chwili, gdy przechwyciliśmy sygnał, emisja z pasma 21 cm przesunęła się do pasma 48 cm, mówi Chakraborty. Zarejestrowanie tak słabego sygnału z tak wielkiej odległości było możliwe dzięki zjawisku soczewkowania grawitacyjnego, w wyniku którego fale emitowane ze źródła są zaginane jak w soczewce przez obecność dużej masy – na przykład galaktyki – pomiędzy źródłem a obserwatorem. W tym przypadku soczewkowanie wzmocniło sygnał 30-krotnie, dzięki czemu mogliśmy zajrzeć tak głęboko w przestrzeń kosmiczną, wyjaśnia profesor Nirupam Roy. Badania wykazały, że masa wodoru atomowego w obserwowanej galaktyce jest niemal dwukrotnie większa niż masa gwiazd. Uzyskane wyniki dowodzą, że już za pomocą obecnie dostępnych technologii jesteśmy w stanie coraz bardziej szczegółowo badać coraz odleglejsze obszary wszechświata i śledzić jego ewolucję. « powrót do artykułu

Naukowcy z Uniwersytetu w Kopenhadze, badając populacje gwiazd poza Drogą Mleczną, dokonali odkrycia, które może zmienić nasze rozumienie wielu procesów astronomicznych, w tym tworzenia się czarnych dziur, powstawania supernowych oraz tego, dlaczego galaktyki umierają. Od lat 50. ubiegłego wieku przyjmuje się, że populacje gwiazd w innych galaktykach są podobne do tej, którą obserwujemy w Drodze Mlecznej – składają się one z gwiazd o dużej, średniej i małej masie. Duńscy naukowcy, na podstawie obserwacji 140 000 galaktyk do których analizy wykorzystano liczne zaawansowane modele, doszli do wniosku, że rozkład mas gwiazd w innych galaktykach wcale nie jest podobny do tego, co obserwujemy w najbliższym sąsiedztwie. Okazało się, że w odległych galaktykach gwiazdy mają zwykle większą masę niż w Drodze Mlecznej i u jej sąsiadów. Masa gwiazd wiele nam mówi. Jeśli zmienimy masę gwiazd, zmieni się też liczba supernowych oraz czarnych dziur powstających z masywnych gwiazd. Zatem uzyskane przez nas wyniki oznaczają, że musimy jeszcze raz rozważyć wiele naszych założeń, gdyż odległe galaktyki wyglądają inaczej niż nasza, mówi główny autor badań, Alber Sneppen z Instytutu Nielsa Bohra. Założenie, że rozkład wielkości i mas gwiazd z w odległych galaktykach jest taki sam jak w naszej, przyjęto przed około 70 laty dlatego, że nie wyliśmy w stanie wystarczająco szczegółowo galaktyk tych badać. Widzieliśmy jedynie wierzchołek góry lodowej i od dawna podejrzewaliśmy, że założenie, iż inne galaktyki wyglądają jak nasza, nie jest zbyt dobrym założeniem. Nikt jednak nie próbował dowieść, że w innych galaktykach populacje gwiazd wyglądają inaczej. Nasze badania pozwoliły nam to wykazać, a to otwiera drogę do lepszego zrozumienia tworzenia się galaktyk i ich ewolucji, wyjaśnia profesor Charles Steinhardt. Naukowcy wykorzystali katalog COSMO, wielką międzynarodową bazę danych zawierającą ponad milion obserwacji światła z galaktyk, od takich znajdujących się w naszym najbliższym sąsiedztwie, po obiekty odległe o 12 miliardów lat świetlnych. Autorzy analizy twierdzą na przykład, że odkryli, dlaczego w pewnym momencie galaktyki przestają tworzyć nowe gwiazdy. Teraz, gdy lepiej określiliśmy masy gwiazd, widzimy nowy wzorzec. Najmniej masywne galaktyki tworzą gwiazdy, a bardziej masywne ich nie tworzą. To wskazuje, że istnieje uniwersalny trend opisujący śmierć galaktyk, mówi Sneppen. Z badań wynika również, że większość galaktyk posiada bardziej masywne populacje gwiazd, niż sądzono. Ze szczegółami pracy można zapoznać się na łamach The Astrophysical Journal. « powrót do artykułu

Międzynarodowy zespół astronomów odkrył właśnie najbardziej odległą znaną galaktykę. Może być ona domem najstarszych gwiazd we wszechświecie. Obiekt HD1, który ma wciąż status kandydata na galaktykę, znajduje się w odległości 13,5 miliarda lat świetlnych od Ziemi. To już kolejne w ostatnim czasie niezwykłe odkrycie. Niedawno informowaliśmy o zauważeniu przez Teleskop Hubble'a najstarszej gwiazdy we wszechświecie. Badacze nie są pewni charakteru HD1. Gdy ją odkryli, zauważyli niepodziewanie jasną emisję w ultrafiolecie. To wskazuje na zachodzenie bardzo energetycznych procesów. Tym, co przede wszystkim przychodzi do głowy, jest powstawanie gwiazd. Takie też założenie przyjęto na początku. Jednak gdy wykonano odpowiednie obliczenia okazało się, że galaktyka musiałaby tworzyć gwiazdy z nieprawdopodobną prędkością ponad 100 rocznie. To co najmniej 10-krotnie szybciej niż można się spodziewać po tego typu galaktykach. Dlatego też uczeni zaczęli podejrzewać, że w HD1 nie powstają standardowe gwiazdy. Pierwsza generacja gwiazd (gwiazdy III populacji), które tworzyły się we wszechświecie była bardziej masywna, jaśniejsza i cieplejsza niż współczesne gwiazdy. Jeśli przyjmiemy założenie, że w HD1 powstają gwiazdy III populacji, wówczas łatwiej wyjaśnić właściwości tej galaktyki. Trzeba pamiętać, że gwiazdy III populacji emitowały więcej ultrafioletu niż późniejsze populacje, a to może wyjaśniać niezwykle jasną emisję HD1 w paśmie ultrafioletowym, mówi Fabio Pacucci, jeden z autorów badań. Alternatywnym wyjaśnieniem dla ilości emitowanego promieniowania UV przez HD1 jest przyjęcie, że wewnątrz galaktyki istnieje supermasywna czarna dziura o masie 100 milionów razy większej niż masa Słońca. Wchłania ona otaczającą ją materię, podgrzewając ją i wywołując m.in. emisję w ultrafiolecie. Jeśli rzeczywiście w HD1 znajduje się supermasywna czarna dziura, byłby to najbardziej odległy znany nam obiekt tego typu. HD1 to wielkie dziecko w porodówce wczesnego wszechświata. Ma niemal dwukrotnie większe przesunięcie ku czerwieni niż rekordowo odległy kwazar. To niezwykłe osiągnięcie, dodaje współautor badań, Avi Loeb. Galaktyka została odkryta po ponad 1200 godzinach obserwacji za pomocą Subaru Telescope, VISTA Telescope, UK Infrared Telescope oraz Spitzer Space Telescope. Zauważenie HD1 wśród ponad 700 000 innych obiektów było trudne. Charakterystyka przesunięcia ku czerwieni HD1 odpowiada bardzo dobrze galaktyce położonej w odległości 13,5 miliarda lat świetlnych, wyjaśnia Yuichi Harikane z Uniwersytetu Tokijskiego, który jako pierwszy zauważył HD1. Obserwacje za pomocą wspomnianych teleskopów potwierdzono przy użyciu ALMA (Atacama Large Milimeter/submilimeter Array). Badania pokazały, że rzeczywiście HD1 znajduje się w odległości 100 milionów lat świetlnych dalej, niż dotychczasowa rekordzistka wśród galaktyk – GN-z11. Odkrywcy z niecierpliwością czekają teraz na rozpoczęcie pracy naukowej przez Teleskop Kosmiczny Jamesa Webba (JWST). Pozwoli on na ostatecznie potwierdzenie odległości, w jakiej znajduje się HD1. Jeśli obecne wnioski się potwierdzą, będzie to najdalsza i najstarsza ze znanych nam galaktyk. Ponadto JWST pozwoli na bardziej szczegółową jej analizę, dzięki czemu uczeni będą mogli stwierdzić czy któraś z ich hipotez – o produkcji gwiazd III populacji lub o istnieniu supermasywnej czarnej dziury – jest prawdziwa. Więcej na temat odkrycia można przeczytać w artykule A Search for H-Dropout Lyman Break Galaxies at z~12-16. Natomiast w autorzy artykułu Are the Newly-Discovered z∼13 Drop-out Sources Starburst Galaxies or Quasars? zastanawiają się nad charakterem HD1. « powrót do artykułu

Międzynarodowy zespół naukowy, na którego czele stoją uczeni z Holandii, informuje, że nie znalazł śladów ciemnej materii w galaktyce AGC 114905. Obecnie powszechne jest przekonanie, że galaktyki mogą istnieć wyłącznie dzięki ciemnej materii, której oddziaływanie utrzymuje je razem. Przed dwoma laty Pavel Mancera Piña i jego zespół z Uniwersytetu w Groningen poinformowali o zidentyfikowaniu sześciu galaktyk, zawierających niewiele lub nie zawierających w ogóle ciemnej materii. Wówczas usłyszeli od swoich kolegów, by lepiej poszukali, a przekonają się, że musi tam ona być. Teraz, po prowadzonych przez 40 godzin obserwacjach za pomocą Very Large Array (VLA) uczeni potwierdzili to, co zauważyli wcześniej – istnienie galaktyk bez ciemnej materii. AGC 114905 znajduje się w odległości 250 milionów lat świetlnych od Ziemi. To skrajnie rozproszona galaktyka (UDG – ultra diffuse galaxy) karłowata, ale określenie „karłowata” odnosi się w jej przypadku do jasności, a nie wielkości. Galaktyka jest bowiem wielkości Drogi Mlecznej, ale zawiera około 1000-krotnie mniej gwiazd. Przeprowadzone obserwacje i analizy przeczą przekonaniu, jakoby wszystkie galaktyki, a już na pewno karłowate UDG, mogły istnieć tylko dzięki utrzymującej je razem ciemnej materii. Pomiędzy lipcem a październikiem 2020 roku naukowcy przez 40 godzin zbierali za pomocą VLA dane dotyczące ruchu gazu w tej galaktyce. Na podstawie obserwacji stworzyli grafikę pokazującą odległość gazu od galaktyki na osi X oraz jego prędkość obrotową na osi Y. To standardowy sposób badania obecności ciemnej materii. Tymczasem analiza wykazała, że ruch gazu w AGC 114905 można całkowicie wyjaśnić odwołując się wyłącznie do widocznej materii. Tego oczekiwaliśmy i spodziewaliśmy się, gdyż potwierdza to nasze wcześniejsze obserwacje. Problem jednak pozostaje, gdyż obecnie obowiązujące teorie mówią, że AGC 114905musi zawierać ciemną materię. Nasze obserwacje wskazują, że jej tam nie ma. Po kolejnych badaniach mamy zatem coraz większą rozbieżność między teorią a obserwacjami, stwierdza Pavel Mancera Piña. Naukowcy próbują więc wyjaśnić, co stało się z ciemną materią. Wedle jednej z wysuniętych przez nich hipotez, AGC 114905 mogłaby zostać pozbawiona ciemnej materii przez wielkie sąsiadujące z nią galaktyki. Problem w tym, że nie ma takich galaktyk. Zeby wyjaśnić ten brak ciemnej materii na gruncie powszechnie akceptowanego modelu kosmologicznego Lambda-CDM musielibyśmy wprowadzić do niego parametry o ekstremalnych wartościach, znajdujących się daleko poza akceptowanym zakresem. Również na gruncie alternatywnego modelu – zmodyfikowanej dynamiki newtonowskiej – nie jesteśmy w stanie wyjaśnić ruchu gazu w tej galaktyce. Uczeni mówią, że istnieje pewne założenie, które mogłoby zmienić wnioski z ich badań. Założeniem tym jest kąt, pod jakim sądzą, że obserwowali AGC 114905. Jednak kąt ten musiałby się bardzo mocno różnić od naszych założeń, by we wnioskach było miejsce na istnienie ciemnej materii, mówi współautor badań Tom Oosterloo. Tymczasem zespół badań kolejną UDG. Jeśli i tam nie znajdzie śladów ciemnej materii, będzie to bardzo silnym potwierdzeniem dotychczasowych spostrzeżeń. Warto tutaj przypomnieć, że już 3 lata temu donosiliśmy, że zespół z Yale University odkrył pierwszą galaktykę bez ciemnej materii. Metoda wykorzystana przez Holendrów jest bardziej wiarygodna i odporna na zakłócenia. « powrót do artykułu

Nowa mapa ciemnej materii ujawniła istnienie nieznanych wcześniej struktur łączących galaktyki. Mapa, stworzona za pomocą technik maszynowego uczenia, pomoże w badaniach nad ciemną materią oraz w opisaniu historii i przyszłości naszego lokalnego wszechświata. Jest ona dziełem międzynarodowego zespołu naukowego. Jako że nie potrafimy bezpośrednio obserwować ciemnej materii, o jej rozkładzie dowiadujemy się, badając wpływ grawitacyjny, jaki wywiera na inne obiekty we wszechświecie, np. na galaktyki. Co interesujące, łatwiej jest badać rozkład ciemnej materii znajdującej się znacznie dalej, gdyż pokazuje to daleką przeszłość, kiedy budowa wszechświata była mniej złożona. Z czasem wielkie struktury tylko się powiększyły, stopień złożoności wszechświata wzrósł, więc znacznie trudniej jest dokonywać lokalnych pomiarów ciemnej materii, mówi jeden z autorów badań, profesor Donghui Jeong z Pennsylvania State University. Już wcześniej próbowano tworzyć podobne mapy rozpoczynając od modelu wczesnego wszechświata i symulując jego ewolucję przez miliardy lat. Jednak to metoda wymagająca olbrzymich mocy obliczeniowych i dotychczas nie udało się za jej pomocą stworzyć mapy na tyle szczegółowej, by można było zobaczyć nasz lokalny wszechświat. Autorzy najnowszych badań wykorzystali inną metodę – za pomocą maszynowego uczenia się stworzyli model, który na podstawie znanych informacji o rozkładzie i ruchu galaktyk, przewiduje rozkład ciemnej materii. Naukowcy zbudowali i wyćwiczyli swój model na Illustris-TNG, wielkim zestawie symulacji galaktyk, który zawiera informacje o galaktykach, gazach, innej widzialnej materii oraz ciemnej materii. Szczególnie skupiono się na strukturach podobnych do Drogi Mlecznej. W końcu udało się określić, które dane są niezbędne do poznania rozkładu ciemnej materii. Do tak stworzonego modelu wprowadzono prawdziwe dane o lokalnym wszechświecie pochodzące z katalogu Cosmicflow-3. Zawiera on informacje o rozkładzie i ruchu ponad 17 000 galaktyk znajdujących się w odległości 200 megaparseków od Drogi mlecznej. Na tej podstawie powstała mapa rozkładu ciemnej materii. Model prawidłowo odtworzył w niej Lokalną Grupę Galaktyk, Gromadę w Pannie, puste przestrzenie i inne struktury. Pokazał też struktury, o których istnieniu nie wiedzieliśmy, w tym włókna łączące galaktyki. Możliwość stworzenia mapy lokalnej sieci kosmicznej otwiera nowy rozdział w kosmologii. Możemy teraz badać, jak rozkład ciemnej materii ma się do innych danych, co pozwoli nam na lepsze zrozumienie ciemnej materii. Możemy też bezpośrednio badać te włókna, tworzące wielkie pomocy pomiędzy galaktykami, mówi Jeong. Uczeni sądzą, że dodając informacje o mniejszych galaktykach, będą mogli poprawić rozdzielczość mapy. Bardzo więc liczą na dane z Teleskopu Kosmicznego Jamesa Webba. « powrót do artykułu

Very Large Telescope zauważył sześć galaktyk zgromadzonych wokół supermasywnej czarnej dziury z czasów, gdy wszechświat liczył sobie mniej niż miliard lat. Po raz pierwszy zauważono takie zgrupowanie z czasów tak nieodległych od Wielkiego Wybuchu. Odkrycie pomaga lepiej zrozumieć, w jaki sposób supermasywne czarne dziury mogą powstawać i ewoluować tak szybko. Głównym celem naszych badań było lepsze zrozumienie jednych z najbardziej niezwykłych obiektów astronomicznych – supermasywnych czarnych dziur istniejących już we wczesnym wszechświecie. Dotychczas nikt nie potrafi dobrze wyjaśnić ich istnienia, mówi główny autor badań, Marco Mignoli z Narodowego Instytutu Astrofizyki w Bolonii. Nowe obserwacje ujawniły istnienie galaktyk znajdujących się w okolicach supermasywnej czarnej dziury, a całość otoczona jest „pajęczą siecią” gazu rozciągającego się na obszarze 300-krotnie większym niż obszar Drogi Mlecznej. Olbrzymia ilość gazu zasila zarówno galaktyki, jak i czarną dziurę. Naukowcy szacują, że czarna dziura ma masę miliarda mas Słońca, a otaczająca całość gazowa struktura powstała, gdy wszechświat liczył sobie zaledwie 900 milionów lat. Obecnie uważa się, że pierwsze czarne dziury powstały z pierwszych gwiazd, które się zapadły. Musiały one błyskawicznie ewoluować, skoro po 900 milionach lat istnienia wszechświata osiągały masę miliarda Słońc. Astronomowie mają jednak problemy z wyjaśnieniem tej ewolucji. Takie czarne dziury musiałyby bowiem bardzo szybko wchłaniać olbrzymie ilości materii. Odkrycie galaktyk otaczających czarną dziurę i spowijającej wszystko sieci gazu może wyjaśniać tę błyskawiczną ewolucję. Powstaje jednak pytanie, w jaki sposób dochodzi do tworzenia się „pajęczej sieci” gazu. Astronomowie sądzą, że bierze w tym udział ciemna materia. To ona przyciąga gaz, który tworzy olbrzymie struktury, wystarczające, by wyewoluowały z nich zarówno galaktyki, jak i czarne dziury. Nasze badania wspierają hipotezę mówiącą, że najbardziej odległe masywne czarne dziury tworzą się i rosną w masywnym halo ciemnej materii. Dotychczas takich struktur nie wykrywaliśmy, gdyż ograniczały nas nasze możliwości obserwacyjne, wyjaśnia współautor badań Colin Norman z Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa. Zaobserwowane teraz galaktyki są jednymi z najsłabiej świecących, jakie udało się zarejestrować.  Aby je zauważyć, konieczne były wielogodzinne obserwacje za pomocą jednych z najpotężniejszych teleskopów optycznych. Dzięki temu uczeni dowiedli też, że istnieje związek pomiędzy czterema galaktykami, a czarną dziurą Sądzimy, że obserwujemy wierzchołek góry lodowej. Że te galaktyki, które widzimy, są najjaśniejszymi, jakie się tam znajdują, przyznaje Barbara Balmaverde z Narodowego Instytutu Astrofizyki w Turynie. Pozostaje tylko mieć nadzieję, że jeszcze większe teleskopy optyczne, jak budowany właśnie Extremely Large Telescope, pozwolą dostrzec więcej szczegółów. « powrót do artykułu

Nie wszystkie gwiazdy Drogi Mlecznej są z nią związane siłami, które gwarantują ich pozostanie w galaktyce. Naukowcy znają już kilkadziesiąt gwiazd hiperprędkościowych, czyli takich, które poruszają się z na tyle dużą prędkością, iż w końcu wylecą poza Drogę Mleczną. Jeszcze do niedawna jedynymi znanymi gwiazdami hiperprędkościowymi były błękitne olbrzymy, które wywodziły się z centrum galaktyki. Tam zostały przyspieszone przez czarną dziurę. Przed pięciu laty informowaliśmy o odkryciu nowej kategorii gwiazd hiperprędkościowych. To obiekty mniej więcej wielkości Słońca, które prawdopodobnie nie pochodzą z centrum galaktyki, zatem mechanizm ich przyspieszenia musiał być inny niż obecność czarnej dziury. LAMOST-HVS to najbliższa Słońcu gwiazda hiperprędkościowa. Naukowcom z University of Michigan udało się, dzięki użyciu Teleskopu Magellana i satelity Gaia, prześledzić trasę, jaką przez ostatnie 33 miliony lat przebyła ta gwiazda. Obecnie porusza się ona z prędkością 568 km/s (2 044 800 km/h). Jedna z teorii mówiąca o powstawaniu gwiazd hiperprędkościowych zakłada, że to pozostałości układu podwójnego, który znalazł się zbyt blisko czarnej dziury. Ta wchłonęła jedną z gwiazd, a drugą przyspieszyła do prędkości pozwalającej na wyrwanie się z objęć grawitacyjnych galaktyki. Jednak gdy prześledzono trasę LAMOST-HVS okazało się, że w ciągu ostatnich 33 milionów lat nie zbliżyła się ona nawet do czarnej dziury. Musiało przyspieszyć ją coś innego. Do wyrzucenia gwiazdy z galaktyki potrzebne jest niezwykle silne oddziaływanie grawitacyjne. Autorzy najnowszych badań uważają, że może ono zostać wytworzone przez gromadę gwiazd, w której znajduje się co najmniej kilkanaście gwiazd o masie co najmniej 30 mas Słońca. Jeśli LAMOST-HVS znalazła się blisko takiej gromady, mogła zostać przyspieszona do hiperprędkości. Alternatywnym rozwiązaniem byłoby spotkanie z czarną dziurę o masie około 100 mas Słońca. Czarne dziury o tak niewielkiej masie są od dawna przedmiotem spekulacji i poszukiwań. Dotychczas przeprowadzono kilka obserwacji, które mogłyby potwierdzać ich istnienie, jednak wciąż brak jednoznacznych dowodów. Jednak uważa się, że takie czarne dziury mogą powstawać w masywnych gromadach gwiazd, takich, jaka mogła przyspieszyć LAMOST-HVS. Naukowcy, którzy prześledzili historię LAMOST-HVS stwierdzili, że tam, gdzie gwiazda znajdowała się przed 33 milionami lat nie widać żadnej masywnej gromady gwiazd. Jednak taka gromada z łatwością mogłaby zostać przesłonięta przez pył, więc fakt, że niczego tam nie widzimy, nie oznacza, że niczego tam nie ma. Badania wykazały, że gwiazda pochodzi z Ramienia Węgielnicy, które trudno jest obserwować z Ziemi. Jeśli udałoby się zaobserwować tam gromadę gwiazd, być może zdobylibyśmy dowody na istnienie niewielkich czarnych dziur. Tak czy inaczej, pewne jest, że LAMOST-HVS została przyspieszona przez coś innego niż Saggitarius A* w centrum galaktyki. « powrót do artykułu

Joanna Jałocha, Łukasz Bratek i profesor Marek Kutschera z Polskiej Akademii Nauk w Krakowie wyliczyli, że galaktyce NGC 4736 nie towarzyszy ciemna materia. Jeśli te obliczenia są prawidłowe, oznacza to, że galaktyka nie ma w ogóle lub ma bardzo mało ciemnej materii. To zadziwiające - mówi astrofizyk Jurg Diemand z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Santa Cruz. Gwiazdy w galaktykach krążą tak szybko wokół centrum, że powinny od niego odlecieć. Coś jednak je utrzymuje na orbicie. Masa wszystkich obserwowalnych obiektów oraz masa gazów w galaktykach jest zbyt mała, by ich grawitacja mogła powstrzymać gwiazdy przed opuszczeniem galaktyki. Tak więc jest jeszcze coś, co je tam trzyma. Jedna z teorii mówi, że to to tzw. ciemna materia, której nie jesteśmy w stanie zaobserwować. Według innej, znanej jako zmodyfikowana dynamika Newtonowska (MOND), dzieje się tak, ponieważ siły grawitacji mogą zachowywać się inaczej, niż w ziemskich warunkach. Polscy naukowcy zaobserwowali, że galaktyka spiralna NGC 4736 zachowuje się dość nietypowo. Im dalej od „zatłoczonego” przez gwiazdy środka, tym ruch w tej galaktyce jest wolniejszy. Innymi słowy w NGC 4736 zachowuje się tak, jakbyśmy się tego spodziewali. Jakby nie było w pobliżu ani ciemnej materii, ani nie działała MOND. Galaktyka jest dość mała, dlatego, aby dokonać dokładnych obliczeń Polacy musieli opracować nowe metody analizy danych. Z ich obliczeń wynika, że masa widocznych gwiazd i gazu jest równa masie całej galaktyki. Dotychczas wszystkie stosowane metody zawsze wykazywały istnienie ciemnej materii. Stacy McGaugh, specjalistka ds. formowania się i ewolucji galaktyk z University of Maryland, nie potrafi odpowiedzieć na pytanie, czy wyliczenia polskich naukowców są prawidłowe. Zauważa, że jeśli są, to NGC 4736 jest wyjątkową galaktyką. Jeśli wyliczenia polskiego zespołu się potwierdzą, astronomowie będą mieli nie lada orzech do zgryzienia. Jurg Diemand mówi, że ciemna materia umożliwia formowanie się galaktyk. To ona przyciąga gaz, z którego z czasem powstają gwiazdy. Nie wiadomo, w jaki sposób mogłyby powstać galaktyki, którym nie towarzyszy ciemna materia. Ze szczegółowym opisem nowej metody analizy można zapoznać się w Sieci.

Teleskopy Spitzera i Hubble’a odkryły, że jedna z najdalszych znanych nam galaktyk tworzy gwiazdy w niezwykle szybkim tempie. GN-108036 to jednocześnie najjaśniejsza z tak odległych galaktyk. Znajduje się ona w odległości 12,9 miliarda lat świetlnych od Ziemi i każdego roku powstaje w niej... 100 nowych gwiazd. Dla porównania, Droga Mleczna jest pięciokrotnie większa i 100-krotnie bardziej masywna, a produkuje około 3 gwiazd rocznie. Mark Dickinson z National Optical Astronomy Observatory w Arizonie mówi, że nigdy wcześniej nie znaleziono tak wiekowych galaktyk, które świeciłyby tak jasno. Nową galaktykę odkrył zespół astronomów pracujący pod kierownictwem Masami Ouchiego z Uniwersytetu Tokijskiego. Najpierw zauważono ją za pomocą Subaru Telescope na Mauna Kea na Hawajach, a później potwierdzono za pomocą aparatury W.M. Keck Observatory. W ciągu dwóch ostatnich lat trzykrotnie dokonywano pomiarów potwierdzających dane uzyskane o galaktyce. Bahram Mobasher, jeden z członków zespołu naukowego, stwierdził, że GN-108036 mogła być przodkiem wielu współczesnych galaktyk. GN-108036 powstała zaledwie 750 milionów lat po Wielkim Wybuchu. Obecnie widzimy ją taką, jaka była 12,9 miliarda lat temu. Przesunięcie ku czerwieni galaktyki wynosi 7,2. Znamy niewiele galaktyk, które charakteryzują się przesunięciem większym od 7, a tylko dwie, które leżą dalej od GN-108036. Przesunięcie ku czerwieni to zjawisko przesuwania się długości obserwowalnych fal elektromagnetycznych w kierunku czerwieni. Im dalej leży obiekt, tym większe jest jego przesunięcie ku czerwieni.

Astrofizycy zgodnie przyjmują, że np. za miliard lat ich koledzy po fachu nie będą w stanie obserwować pozostałości po Wielkim Wybuchu, nie będą dysponowali bowiem dowodami, jakie my już znaleźliśmy i możemy jeszcze znaleźć. Jak wiemy, wszechświat się rozszerza, galaktyki oddalają się od siebie, a stosunkowo niedawno odkryto mikrofalowe promieniowanie tła - pozostałość po Wielkim Wybuchu. Jednak za miliard lat wszystkie galaktyki oddalą się od siebie tak bardzo, że znajdą się poza obserwowalnym horyzontem, mikrofalowe promieniowanie tła ulegnie olbrzymiemu rozproszeniu i będzie niewykrywalne. Droga Mleczna zderzy się z galaktyką Andromedy, tworząc Mlecznomedę, tworząc jedną galaktykę, a wiele z jej gwiazd, w tym Słońce, przestanie istnieć. Jednak teoretyk Avi Loeb z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics uważa, że nawet bez mikrofalowego promieniowania tła i bez widocznych galaktyk, możliwe będzie badanie rozszerzania się wszechświata i poznawanie jego przeszłości. Astronomowie z Mlecznomedy będą mogli używać w swojej pracy najdalszych dostępnych im źródeł światła, czyli superszybkich gwiazd. Loeb mówi, że co mniej więcej 100 000 lat podwójny układ gwiazd znajduje się zbyt blisko czarnej dziury w centrum galaktyki. Jej obecność powoduje, że układ zostaje rozerwany, jedną gwiazdę wchłania czarna dziura, a druga jest odrzucana z prędkością ponad 1,6 miliona kilometrów na godzinę. To wystarczająco szybko, by opuścić galaktykę. Gdy już gwiazda znajdzie się na tyle daleko, że nie będzie działała na nią grawitacja galaktyki, będzie przyspieszana przez rozszerzanie się wszechświata. Jeśli w przyszłości astronomowie będą dysponowali odpowiednimi instrumentami, to dzięki takim gwiazdom zmierzą tempo ekspansji wszechświata. Badając takie superszybkie gwiazdy będą w stanie stwierdzić, kiedy powstała galaktyka, obliczyć wiek wszechświata i odnaleźć podstawowe parametry kosmologiczne. Będą zatem mogli, tak jak ma to miejsce obecnie, tworzyć teorie podobne do modelu Lambda-CDM.

Zaledwie przed trzema miesięcami informowaliśmy o odkryciu najodleglejszego obiektu we wszechświecie, a już dowiadujemy się, że teleskop Hubble'a zajrzał jeszcze głębiej w kosmos. Tym razem zauważono niewielką galaktykę, UDFj-39546284, znajdującą się w odległości 13,2 miliarda lat świetlnych od Ziemi. Poprzedni rekord został pobity o około 150 milionów lat. Nowo odkryta galaktyka jest około stukrotnie mniejsza od Drogi Mlecznej i została stworzona przez gwiazdy, które powstały zaledwie 480 milionów lat po Wielkim Wybuchu. Odnalezienie tej galaktyki bardzo nas ucieszyło, a jednocześnie jesteśmy zdziwieni, że odkryliśmy tylko jeden tak wiekowy obiekt. To wskazuje, że wszechświat w swoich początkach przechodził szybkie zmiany - mówi Ivo Labbe, jeden z autorów odkrycia. Dotychczas znamy 47 galaktyk, które pochodzą z czasów, gdy wszechświat liczył sobie około 650 milionów lat. To wskazuje, że pomiędzy 480 a 650 milionami lat po Wielkim Wybuchu doszło do wielokrotnego przyspieszenia tempa powstawania gwiazd. Odkryta galaktyka znajduje się na granicy obecnych możliwości obserwacyjnych Teleskopu Hubble'a. Jednocześnie pokazuje, jak bardzo urządzenie to zmieniło naukę. Zanim Teleskop trafił na orbitę byliśmy w stanie obserwować obiekty, których przesunięcie ku czerwieni wynosiło z=1, a powstały one 6 miliardów lat po Wielkim Wybuchu. Przesunięcie ku czerwieni to zjawisko przesuwania się długości obserwowalnych fal elektromagnetycznych w kierunku czerwieni. Im dalej leży obiekt, tym większe jest jego przesunięcie ku czerwieni. Już w roku 1995 dzięki urządzeniu Hubble Deep Field możliwości obserwacyjne ludzkości zwiększyły się do z=4. W roku 2002 astronauci zamontowali na Hubble'u urządzenia Advanced Camera i Hubble Ultra Deep Field zwiększając wartość "z" do 6. Gdy zamontowano pierwszą kamerę działającą na podczerwień - Near Infrared Camera, oraz Multi Object Spectrometer, "z" wzrosła do 7. Obecnie, po kolejnych udoskonaleniach możliwości obserwacyjne Hubble'a wynoszą z=10, co pozwala na zauważenie obiektów powstałych zaledwie 500 milionów lat po Wielkim Wybuchu. Budowany właśnie przez NASA następca Hubble'a czyli James Webb Space Telescope pozwoli nam zobaczyć obiekty o z=15 i, prawdopodobnie, jeszcze starsze. Astronomowie mają nadzieję, że dzięki temu ujrzymy pierwsze gwiazdy, które mogły powstać w 100-250 milionów lat po Wielkim Wybuchu, a zatem ich wartość "z" wynosi od 15 do 30.

Badania przeprowadzone na Tufts University prowadzą do zaskakującego wniosku - niektóre z najbardziej masywnych galaktyk są o miliardy lat starsze niż dotychczas przypuszczano. Znaleźliśmy dość dużą liczbę bardzo masywnych, bardzo jasnych galaktyk, które istniały już 12 miliardów lat temu, gdy wszechświat był bardzo młody. Odkrycia te stoją w sprzeczności z najnowszymi modelami dotyczącymi formowania się i ewolucji galaktyk - stwierdził astrofizyk Danilo Marchesini. Odkrycia dokonał on wraz z badaczami z Yale University, Carnegie Observatories, Princeton University i innymi. Uczeni zidentyfikowali galaktyki, które były od 5 do 10 razy bardziej masywne niż Droga Mleczna. Ich przesunięcie ku czerwieni wynosi 3≤z<4, a zatem istniały wówczas, gdy wszechświat liczył sobie od 1,5 do 2 miliardów lat. Obserwując wspomniane galaktyki dokonano jeszcze jednego zaskakującego odkrycia. Ponad 80% z nich wykazuje bardzo dużą jasność w podczerwieni, co jest oznaką ich olbrzymiej aktywności i intensywnego wzrostu. Tymczasem masywne galaktyki w naszym niedalekim sąsiedztwie są bardzo spokojne i nie dochodzi w nich do formowania się gwiazd. Być może jednak uda się dopasować istnienie wspomnianych galaktyk do obowiązujących modeli. Ich przesunięcie ku czerwieni zostało bowiem ocenione za pomocą modelowania SED (spectral energy distribution) i jeszcze nie potwierdzono go badaniami spektroskopowymi. Metoda SED jest mniej dokładna niż badania spektroskopem. Jeśli zatem spektroskop wykaże, że połowa z tych masywnych galaktyk znajduje się nieco bliżej, z przesunięciem do czerwieni z=2,6, będzie to oznaczało, że powstały one gdy wszechświat liczył sobie 2,5 miliarda lat, a w przestrzeni kosmicznej było bardzo dużo pyłu absorbującego światło, to niezgodność z obecnymi modelami będzie znacząco mniejsza. Wciąż jednak odkrycie masywnych galaktyk o z=2,6 będzie bardzo znaczące. Tak czy inaczej jasne stało się, że nasze pojmowanie tego, w jaki sposób tworzą się masywne galaktyki, jest dalekie od satysfakcjonującego - mówi Marchesini.

Uczeni poinformowali o odkryciu najbardziej oddalonego od Ziemi obiektu. Jest nim galaktyka UDF y-38135539, zauważona przez Teleskop Hubble'a w 2009 roku. Znajduje się ona w odległości 13,1 miliarda lat świetlnych od nas, a w jej skład wchodzi miliard gwiazd. Musiały się one uformować w ciągu zaledwie 600 milionów lat po Wielkim Wybuchu. UDFy-38135539 jest bardzo interesującym obiektem, gdyż to jedyna galaktyka o której wiemy, że istniała przez cały okres rejonizacji, który miał miejsce od 150 do 800 milionów lat po Wielkim Wybuchu. W tym czasie promieniowanie ultrafioletowe pierwszych gwiazd rozbijało atomy wodoru wypełniającego wszechświat na elektrony i protony. "Po raz pierwszy mamy pewność, że obserwujemy jedną z galaktyk, które brały udział w oczyszczaniu wczesnego wszechświata z wypełniającej go mgły" - stwierdził Nicole Nesvadba z francuskiego uniwersytetu Paris-Sud. Naukowcy przypuszczają, że UDFy-38135539 znajdowała się w tak wielkim i gęstym bąblu gazowym, że w jego usunięciu musiały jej pomóc sąsiednie, mniejsze galaktyki. Bez tego, byśmy jej nie dojrzeli, gdyż samodzielnie nie byłaby w stanie oczyścić swojego otoczenia.

Pytanie, co było pierwsze, jajko czy kura, dręczy wiele osób, w tym astrofizyków. Dla nich jajkiem i kurą są galaktyki i czarne dziury. Najnowsze obserwacje wskazują, że pierwsza mogła być czarna dziura, która "wybudowała" sobie galaktykę. Jeśli tak jest w rzeczywistości to zyskujemy również odpowiedź na pytanie, dlaczego czarne dziury są bardziej masywne gdy znajdują się wewnątrz bardziej masywnych galaktyk. Naukowcy z European Southern Observatory wysunęli teorię o pierwszeństwie czarnych dziur budujących swoje galaktyki na podstawie obserwacji kwazaru HE0450-2958. Jest on położony w odległości 5 miliardów lat od Ziemi. To jedyny kwazar, którego galaktyka nie została odnaleziona. Dotychczas uważano, że nie widzimy jej, gdyż jest ukryta za olbrzymimi chmurami pyłu. Uczeni z ESO, przychylając się do takiej opinii, użyli teleskopu pracującego w średnich zakresach podczerwieni. Przy tej długości fali pył powinien być natychmiast widoczny w postaci jasno świecących chmur. Okazało się jednak, że żadnego pyłu nie ma, a w pobliżu kwazaru znajduje się, prawdopodobnie niezwiązana z nim, galaktyka, w której tempo powstawania gwiazd jest niezwykle szybkie. Odpowiada ono tworzeniu w ciągu roku 350 gwiazd wielkości Słońca, czyli 100-krotnie więcej niż w okolicznych galaktykach. Szczegółowe obserwacje wykazały, że z kwazaru w stronę galaktyki przemieszcza się strumień wysoko energetycznych cząsteczek i gazu. Takie "wstrzykiwanie" materii może wskazywać, że kwazar zasila powstawanie gwiazd, a więc tworzy własną galaktykę. Oba obiekty połączą się w przyszłości. Kwazar porusza się względem galaktyki z prędkością kilkudziesięciu tysięcy kilometrów na godzinę. Dzielą je od siebie zaledwie 22 000 lat świetlnych. Chociaż teraz kwazar jest 'nagi', w przyszłości zyska 'ubranie', gdy połączy się ze swym bogatym w gwiazdy towarzyszem. Wówczas, podobnie do innych kwazarów, znajdzie się wewnątrz gorącej galaktyki - mówi David Elbaz, główny autor studium. Innymi słowy czarna dziura, która "napędza" kwazar może być przyczyną formowania się galaktyk. To z kolei pozwala zrozumieć, dlaczego masywnym galaktykom towarzyszą masywne czarne dziury.

Astronomowie informują, że nasza galaktyka zderza się właśnie z inną. W 2008 roku zaobserwowano chmurę wodoru, która zderzyła się z Drogą Mleczną. Najnowsze dane wskazują jednak, że ta chmura sama jest galaktyką. Chmura Smith nie zaczęła się rozpadać po zderzeniu, a jej trajektoria wskazuje, że to nie jest pierwsze jej gwałtowne spotkanie z naszą galaktyką. Do poprzedniej kolizji doszło około 70 milionów lat temu. Skoro ani wówczas, ani teraz Chmura Smith się nie rozpadła, oznacza, że ma znacznie większą masę niż dotychczas sądzono. Wcześniej oceniano, że jej masa wynosi około milion razy więcej niż masa Słońca. Najnowsze obliczenia pokazują, że w rzeczywistości jest ona 100-krotnie większa. Chmura Smith jest karłowatą ciemną galaktyką, a proces jej zderzania się z Drogą Mleczną potrwa całe wieki.

Jeden z najbardziej poważanych amerykańskich kosmologów, profesor Lawrence Krauss z Arizona State University, uważa, że w odległej przyszłości astronomowie nie będą w stanie obserwować pozostałości po Wielkim Wybuchu. Nie zaobserwują więc promieniowania, które zostawił, nie będą mogli badać ruchu odległych galaktyk czy oglądać odległych obiektów. Mogą zatem dojść do wniosku, że nasza galaktyka jest jedyną we wszechświecie. Wszystko dlatego, że ciemna energia spowoduje, iż wszechświat rozszerzy się poza zasięg instrumentów badawczych, a znajdujące się w nim obiekty będą oddalały się od nas z prędkością większą, niż prędkość światła. Nic nie może poruszać się przez kosmos z prędkością większą,niż prędkość światła. Ale sam kosmos może. Gdy to się dzieje, niesie on obiekty jak fala surfera. Ich światło nie może do nas dotrzeć, więc znikają one sprzed naszych oczu - mówi Krauss. Ten "ciemny wiek" kosmosu nie nastąpi jednak szybko. Z obecnie dostępnych danych wynika, że opisywana przez Kraussa sytuacja będzie miała miejsce za około 50 miliardów lat. W tym czasie Słońce przestanie istnieć, prawdopodobnie niszcząc też i Ziemię. Ludzie mogą jednak skolonizować w międzyczasie inne planety. Żyjemy w bardzo ciekawych czasach, a dokładniej mówiąc, w jedynych czasach, w których możemy empirycznie dowieść, że żyjemy w bardzo ciekawych czasach - stwierdza Krauss.

Sukanya Chakrabarti i Leo Blitz z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley podejrzewają, że Droga Mleczna ma sąsiada - niezauważoną dotychczas galaktykę. Na jej istnienie mają wskazywać perturbacje w zachowaniu gazu na obrzeżach naszej galaktyki. Naukowcy oceniają, że masa tajemniczej galaktyki wynosi około 1% masy Drogi Mlecznej. To mniej więcej tyle, co najjaśniejszy sąsiad naszej galaktyki - Wielki Obłok Magellana. Chakrabarti i Blitz szacują, że obecnie galaktyka znajduje się w odległości około 300 000 lat świetlnych od Drogi Mlecznej, czyli dwa razy dalej niż Obłok. Jednak przeprowadzone symulacje wskazują, że porusza się ona po bardzo wydłużonej elipsie i około 300 milionów lat temu znajdowała się w odległości zaledwie 16 000 lat świetlnych od centrum Drogi Mlecznej. Była więc bliżej tego punku niż Ziemia. To właśnie wówczas wywołała ona perturbacje gazu. Astronomowie chwalą koncepcję swoich kolegów z Berkeley i mówią, że prawdziwym wyzwaniem będzie zobaczenie tej galaktyki. Zdaniem Chakrabarti, dotychczas jej nie zauważono, gdyż, w przeciwieństwie do Wielkiego Obłoku Magellana, nie świeci ona jasnym światłem. Tajemnicza galaktyka może składać się z martwych gwiazd i niewielkiej ilości gazu. Uczeni mają nadzieję, że dalsze badania pozwolą określić miejsce, w którym należy jej szukać.

Podczas spotkania Amerykańskiego Towarzystwa Astronomicznego uczeni z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) zaprezentowali wyniki swoich najnowszych badań dotyczących wielkości Drogi Mlecznej. Okazało się, że nasza galaktyka nie jest mniejszą siostrą galaktyki Andromedy. Jej masa jest o około 50% większa, niż dotychczas sądziliśmy i obraca się o 161 000 kilometrów na godzinę szybciej. Nasz system słoneczny znajduje się w odległości około 28 000 lat świetlnych od centrum Drogi Mlecznej. Ze zwiększoną masą wiążą się jednak niekorzystne zjawiska. Cięższa galaktyka wywiera silniejsze oddziaływanie grawitacyjne na swoje sąsiedztwo, a to z kolei zwiększa prawdopodobieństwo kolizji z inną galaktyką. Badając Drogę Mleczną, naukowcy dowiedzieli się też więcej o formowaniu się gwiazd i planet. Thayne Currie z CfA poinformowała, że duże planety, takie jak Jowisz, musiały tworzyć się bardzo szybko. Prawdopodobnie proces ten trwał mniej niż 5 milionów lat. Badania grupy gwiazd NGC 2362 wykazały bowiem, że gwiazdy tej liczącej sobie właśnie 5 milionów lat grupy utraciły dyski protoplanetarne, a więc duże planety nie mogą się już formować. Proces tworzenia się wielkich planet jest więc bardzo szybki. Z kolei Elizabeth Humphreys z CfA przedstawiła dane świadczące o tym, że w pobliżu centrum Drogi Mlecznej mogą tworzyć się gwiazdy, pomimo istnienia tam czarnej dziury o masie 4 miliony razy większej, niż masa Słońca. Dotychczas sądzono, że w pobliżu tej dziury nie uformowały się żadne gwiazdy, jednak Humphreys we współpracy ze specjalistami z Instutut Maxa Plancka odkryła dwie protogwiazdy w odległości 7 i 10 lat świetlnych od centrum galaktyki. Podczas pomiarów wielkości galaktyki naukowcy skupili się na tzw. kosmicznych maserach, czyli obszarach, w których formują się gwiazdy, a molekuły gazu w naturalny sposób wzmacniają fale radiowe. Za pomocą radioteleskopu VLBA obserwowano te obszary gdy Ziemia była po przeciwnych stronach swojej orbity. Nowy sposób prowadzenia obserwacji Drogi Mlecznej przez VLBA pozwolił na dokładne zmierzenie odległości i ruchu. Metoda pomiarowa korzysta z tradycyjnej triangulacji i nie jest zależna od żadnych założeń, takich jak np. jasność gwiazd - mówi Karl Menten z Instututu Maxa Plancka. Nowe wyniki w znaczący sposób różniły się od wyników dotychczasowych, niebezpośrednich pomiarów. Okazało się, że odległości pomiędzy niektórymi obiektami są dwukrotnie większe, niż sądzono. Jako że regiony wykorzystane w roli maserów to po prostu ramiona galaktyki, można było dokładniej określić dzielące je odległości oraz prędkość obrotową. Menten podkreśla, że trudno jest badać kształt Drogi Mlecznej. Na inne galaktyki można po prostu spojrzeć i określić ich kształt. Jednak, jako że znajdujemy się wewnątrz Drogi Mlecznej, jej kształt możemy poznać tylko dzięki pomiarom i tworzeniu na ich podstawie map. Jako że VLBA może bardzo precyzyjnie "zakotwiczyć" swoje obserwacje w określonym punkcie nieboskłonu, możliwe jest wykrycie ruchu obiektów i zmierzenie ich prędkości dzięki badaniu różnicy w częstotliwości fal radiowych z maserów. Uczeni stworzyli na tej podstawie trójwymiarową mapę, z której dowiedzieli się, że większość obszarów, w których tworzą się gwiazdy, obraca się wolniej niż inne obszary, a ich orbita nie jest kołowa, a eliptyczna. Kolejna niespodzianka czekała naukowców, gdy mierzyli odległości do poszczególnych obszarów w ramionach galaktyki. Okazało się, że składa się ona nie z dwóch, a najprawdopodobniej czterech głównych ramion. Co zaskakujące, tylko w dwóch z nich zaobserwowano stare gwiazdy. Naukowcy nie potrafią na razie wyjaśnić, dlaczego nie ma ich w pozostałych ramionach.

Astronomowie z Caltech (California Institute of Technology) oraz brytyjskiego Durham University poinformowali, że udało im się zajrzeć tak daleko w głąb kosmosu, jak nikomu wcześniej. Za pomocą teleskopu Keck na Hawajach byli w stanie zaobserwować galaktykę, oddaloną od Ziemi o 11 miliardów lat świetlnych. Dotychczas możliwa była obserwacja galaktyk odległych o 7-8 miliardów lat. Jeśli weźmiemy pod uwagę fakt, iż obserwacja odległych obiektów to nic innego jak obserwowanie ich przeszłości, zauważymy, że astronomowie znacznie przybliżyli się do momentu, w którym będą mogli zobaczyć obiekty odległe o 13 miliardów lat. A prawdopodobnie tyle czasu minęło od powstania wszechświata. Aby zobaczyć tak odległy obiekt, astronomowie wykorzystali dwie sztuczki. Jedna to naturalne zjawisko zaginania światła przez grawitację. Duże obiekty powodują, że przechodzące w ich pobliżu światło zostaje zagięte. Astronomowie wykorzystują takie naturalne kosmiczne "soczewki", gdyż dzięki nim obraz odległych obiektów jest ośmiokrotnie bardziej ostry, niż obiektu obserwowanego bez pośrednictwa "soczewek". Jednak galaktyka, którą obserwowano, jest bardzo mała. Liczy sobie zaledwie kilka tysięcy lat świetlnych. Dlatego też samo ośmiokrotne poprawienie obrazu nie pozwoliłoby na jej obserwację. Uczeni wykorzystali więc technologię optyki adaptacyjnej. Jej zadaniem jest skompensowanie faktu, iż atmosfera Ziemi rozprasza światło, pogarszając tym samym obraz. Kompensacji tej dokonuje się, mierząc rozproszenie i wprowadzając odpowiednie poprawki. By tego dokonać najpierw oświetla się laserem atmosferę. Promień lasera dociera do cienkiej warstwy sodu, znajdującej się na wysokości około 90 kilometrów i pozostawionej tam przez meteoryty spalające się w atmosferze naszej planety. Promień odbija się od sodu i dociera do głównego lustra teleskopu. Lustro mierzy zakłócenia wywołane przejściem światła przez atmosferę. Dane docierają do komputera, który następnie steruje matrycą niewielkich luster, poruszając o mikrometr każde z nich wielokrotnie w ciągu sekundy. W ten sposób zakłócenia atmosferyczne są eliminowane, a "czysty" obraz jest rejestrowany przez kamerę. Dzięki obu opisanym technikom uzyskano obraz wyraźniejszy, niż ten dostarczany przez Teleskop Hubble'a którego przecież nie zakłóca atmosfera. Obserwując odległą o 11 miliardów lat galaktykę, astronomowie odkryli, że wiruje ona podobnie, jak inne galaktyki, jednak, w przeciwieństwie do np. Drogi Mlecznej, nie wykształciła jeszcze ramion. System optyki adaptacyjnej został zamontowany w teleskopie Keck II w 2004 roku, jednak dotychczas nie był używany do obserwacji tak odległych obiektów. Odkrycie dokonane przy pomocy teleskopu Keck jest imponujące i pokazuje, ile jeszcze można osiągnąć, korzystając z najnowszych zdobyczy technologii. W ciągu najbliższych kilkunastu lat ma zostać uruchomione urządzenie, które przyćmi Kecka. Mowa tutaj o Thirty-Meter Telescope (TMT), który będzie wspólnym dziełem Amerykanów i Kanadyjczyków. Lustro TMT będzie miało dziewięciokrotnie większą powierzchnię, niż obszar głównego lustra Kecka. Ponadto nowy teleskop zostanie wyposażony w znacznie bardziej zaawansowaną technologię optyki adaptacyjnej, korzystającą z sześciu laserów. Zostanie wyposażony też w tysiące miniaturowych luster, które będą odpowiedzialne za kompensację zakłóceń obrazu przez atmosferę. W przyszłym roku zapadnie decyzja, czy TMT będzie budowany na Hawajach czy w Chile. Nowy teleskop ma powstać w ciągu 10 lat.

Głęboko w kosmosie astronomowie odkryli pięć bardzo starych galaktyk. Są one bardzo duże jak na swój wiek i bardzo szybko formują się w nich gwiazdy, co może skłonić astronomów do zmiany obecnie obowiązujących poglądów na tworzenie się galaktyk. Wiek wszechświata ocenia się na 13,7 miliarda lat. Przez pierwsze 500 milionów lat panowała w nim ciemność, gdyż gwiazdy dopiero się rodziły. Później zaczęły tworzyć się galaktyki. Dotychczas uważano, że proces ten zajął wiele miliardów lat. Tymczasem pięć nowo odkrytych galaktyk powstało przed 12 miliardami lat, więc „rodziły się” one zaledwie przez około miliard lat. Są one co najmniej tak duże jak Droga Mleczna. Międzynarodowy zespół naukowców użył całego szeregu instrumentów – teleskopów Hubble’a, Spitzeraz oraz Submilimeter Array na Hawajach – by potwierdzić, że znaleziono kilka osobnych dużych galaktyk, a nie większą grupę małych. Z wyliczeń astronomów wynika, że gwiazdy powstają w nich około 1000-krotnie szybciej, niż w Drodze Mlecznej. Gęste chmury pyłu powodują jednak, że ich światło jest bardzo przytłumione. Nie mamy pojęcia dlaczego te galaktyki powstały tak szybko – mówi Giovanni Fazio z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics. Odkrywcy przekazali uzyskane dane do naukowców zajmujących się astronomią od strony teoretycznej. Ci spróbują opracować komputerowy model, który wyjaśni zagadkę. Astofizyk Edwin Turner z Princeton University określił odkrycie swoich kolegów jako „potencjalnie ważne”. Może ono pozwolić na zbadanie, w jaki sposób kosmiczny pył utrudnia nam obserwacje. Dzięki temu naukowcy będą mogli brać poprawkę na jego istnienie.