Tisková zpráva

Kyslík objeven v nejvzdálenější známé galaxii

20. března 2025, Praha

Dvě různé skupiny astronomů objevily kyslík v nejvzdálenější známé galaxii JADES-GS-z14-0. Objev, o němž informovaly dvě samostatné studie, byl učiněn díky observatoři ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), jejímž partnerem je Evropská jižní observatoř (ESO). Tento rekordní objev nutí astronomy přehodnotit jak rychle se galaxie v raném vesmíru formovaly.

Galaxie JADES-GS-z14-0, která byla objevena v loňském roce, je nejvzdálenější potvrzenou galaxií, jaká kdy byla nalezena: je tak daleko, že její světlo k nám cestovalo 13,4 miliardy let. To znamená, že ji vidíme v podobě, v jaké byla v době, kdy byl vesmír starý méně než 300 milionů let, tedy asi 2 % jeho současného stáří. Nová detekce kyslíku pomocí ALMA, soustavy teleskopů v chilské poušti Atacama, naznačuje, že galaxie je mnohem chemicky vyspělejší, než se předpokládalo.

"Je to jako najít dospívajícího člověka tam, kde byste čekali pouze děti," říká Sander Schouws, doktorand na observatoři v nizozemském Leidenu a první autor studie vedené Nizozemci, která byla nyní přijata k publikaci v časopise The Astrophysical Journal. "Výsledky ukazují, že galaxie se zformovala velmi rychle a také rychle dospívá, což přispívá k rostoucímu počtu důkazů, že formování galaxií probíhá mnohem rychleji, než se předpokládalo."

Galaxie obvykle začínají svůj život plný mladých hvězd, které se skládají převážně z lehkých prvků, jako je vodík a helium. Jak se hvězdy vyvíjejí, vytvářejí těžší prvky, jako je kyslík, které se po jejich zániku rozptýlí v hostitelské galaxii. Vědci se domnívali, že ve stáří 300 milionů let je vesmír ještě příliš mladý na to, aby v něm byly galaxie plné těžkých prvků. Dvě studie ALMA však ukazují, že JADES-GS-z14-0 obsahuje asi 10krát více těžkých prvků, než se očekávalo.

"Nečekané výsledky mě ohromily, protože otevřely nový pohled na první fáze vývoje galaxií," říká Stefano Carniani ze Scuola Normale Superiore v italské Pise a hlavní autor článku, který byl nyní přijat k publikaci v časopise Astronomy & Astrophysics. "Důkaz, že galaxie jsou zralé již v počátcích vesmíru, vyvolává otázky, kdy a jak galaxie vznikly."

Detekce kyslíku také umožnila astronomům mnohem přesněji měřit vzdálenost k JADES-GS-z14-0. "Detekce ALMA nabízí mimořádně přesné měření vzdálenosti galaxie s nejistotou pouhých 0,005 procenta. Tato úroveň přesnosti - analogická přesnosti na 5 cm na vzdálenost 1 km - pomáhá zpřesnit naše chápání vlastností vzdálených galaxií," dodává Eleonora Parlanti, doktorandka na Scuola Normale Superiore v Pise a autorka studie Astronomy & Astrophysics [1].

"Galaxie byla sice původně objevena pomocí vesmírného dalekohledu Jamese Webba, ale až ALMA potvrdila a přesně určila její obrovskou vzdálenost," [2] říká docent Rychard Bouwens, člen týmu z Leidenské observatoře. "To ukazuje úžasnou součinnost ALMA a JWST při odhalování vzniku a vývoje prvních galaxií."

Gergö Popping, astronom ESO z Evropského regionálního centra ALMA, který se na studiích nepodílel, říká: "Tato jasná detekce kyslíku v JADES-GS-z14-0 mě opravdu překvapila. Naznačuje to, že galaxie mohou po velkém třesku vznikat rychleji, než se dosud předpokládalo. Tento výsledek ukazuje, jak důležitou roli hraje ALMA při odhalování podmínek, za kterých se formovaly první galaxie v našem vesmíru."

Poznámky

[1] Astronomové používají k určení vzdálenosti extrémně vzdálených objektů měření známé jako červený posuv (redshift). Předchozí měření ukázala, že galaxie JADES-GS-z-14-0 má červeném posuv přibližně 14,12 až 14,4. Díky detekci kyslíku nyní oba týmy zúžily tento údaj na červený posuv kolem 14,18.

[2] Vesmírný dalekohled Jamese Webba je společným projektem NASA, Evropské kosmické agentury (ESA) a Kanadské kosmické agentury (CSA).

Další informace

Tento výzkum byl publikován ve dvou článcích, které vyjdou v časopisech Astronomy & Astrophysics (https://aanda.org/10.1051/0004-6361/202452451) a The Astrophysical Journal.

Skupiny se skládají z:

Italská skupina s článkem v Astronomy & Astrophysics: Stefano Carniani (Scuola Normale Superiore, Pisa, Itálie [SNS]), Francesco D'Eugenio (Kavli Institute for Cosmology, University of Cambridge, Cambridge, UK [CAM-KIC]; Cavendish Laboratory, University of Cambridge, Cambridge, UK [CAM-CavL] a INAF - Osservatorio Astronomico di Brera, Milano, Itálie), Xihan Ji (CAM-KIC a CAM-CavL), Eleonora Parlanti (SNS), Jan Scholtz (CAM-KIC a CAM-CavL), Fengwu Sun (Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian, Cambridge, USA [CfA]), Giacomo Venturi (SNS), Tom J. L. C. Bakx (Department of Space, Earth, & Environment, Chalmers University of Technology, Göteborg, Švédsko), Mirko Curti (European Southern Observatory, Garching bei München, Německo), Roberto Maiolino (CAM-KIC, CAM-CavL a Department of Physics and Astronomy, University College London, Londýn, Spojené království [UCL]), Sandro Tacchella (CAM-KIC a CAM-CavL), Jorge A. Zavala (National Astronomical Observatory of Japan, Tokio, Japonsko), Kevin Hainline (Steward Observatory, University of Arizona, Tucson, USA [UArizona-SO]), Joris Witstok (Cosmic Dawn Center, Kodaň, Dánsko [DAWN] a CAM-CavL), Benjamin D. Johnson [CfA], Stacey Alberts [UArizona-SO], Andrew J. Bunker (Department of Physics, University of Oxford, Oxford, UK [Oxford]), Stéphane Charlot (Sorbonne Université, CNRS, Institut d'Astrophysique de Paris, Paříž, Francie), Daniel J. Eisenstein [CfA], Jakob M. Helton (UArizona-SO), Peter Jakobsen (DAWN a Niels Bohr Institute, University of Copenhagen, Kodaň, Dánsko), Nimisha Kumari (Space Telescope Science Institute, Baltimore, USA), Brant Robertson (Department of Astronomy and Astrophysics University of California, Santa Cruz, USA), Aayush Saxena (Oxford a UCL), Hannah Übler (CAM-KIC a CAM-CavL), Christina C. Williams (NSF NOIRLab, Tucson, USA), Christopher N. A. Willmer (UArizona-SO) a Chris Willott (NRC Herzberg, Victoria, Kanada).

Nizozemská skupina s článkem v The Astrophysical Journal: Sander Schouws (Leiden Observatory, Leiden University, Leiden, Nizozemsko [Leiden]), Rychard J. Bouwens (Leiden), Katherine Ormerod (Astrophysics Research Institute, Liverpool John Moores University, Liverpool, Spojené království [LJMU]), Renske Smit (LJMU), Hiddo Algera (Hiroshima Astrophysical Science Center, Hiroshima University, Hiroshima, Japan and National Astronomical Observatory of Japan, Tokyo, Japan), Laura Sommovigo (Center for Computational Astrophysics, Flatiron Institute, New York, USA), Jacqueline Hodge (Leiden), Andrea Ferrara (Scuola Normale Superiore, Pisa, Itálie), Pascal A. Oesch (Département d'Astronomie, Université de Genève, Versoix, Švýcarsko; Cosmic Dawn Center, Kodaň, Dánsko a Niels Bohr Institute, University of Copenhagen, Kodaň, Dánsko), Lucie E. Rowland (Leiden), Ivana van Leeuwen (Leiden), Mauro Stefanon (Leiden), Thomas Herard-Demanche (Leiden), Yoshinobu Fudamoto (Center for Frontier Science, Chiba University, Chiba, Japonsko), Huub Rottgering (Leiden) a Paul van der Werf (Leiden).

ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) je mezinárodní astronomické zařízení, jenž společně provozují ESO, U.S. National Science Foundation (NSF) a National Institutes of Natural Sciences (NINS) of Japan ve spolupráci s Chile. ALMA je financována ESO jménem jejích členských států, NSF ve spolupráci s National Research Council of Canada (NRC)  a National Science and Technology Council (NSTC) na Tchaj-wanu a NINS ve spolupráci s Academia Sinica (AS) na Tchaj-wanu a Korea Astronomy and Space Science Institute (KASI). Výstavbu a provoz soustavy ALMA vede ESO jménem svých členských států, National Radio Astronomy Observatory (NRAO) řízená Associated Universities, Inc. (AUI) za severní Ameriku a National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ) za východní Asii. The Joint ALMA Observatory (JAO) poskytuje jednotné vedení a management výstavby, plánování a provozu soustavy ALMA.

Evropská jižní observatoř (ESO) umožňuje vědcům z celého světa objevovat tajemství vesmíru ve prospěch všech. Navrhujeme, stavíme a provozujeme pozemní observatoře světové úrovně, které astronomové využívají k řešení vzrušujících záhad vesmíru a šíření fascinace astronomií, a podporujeme mezinárodní spolupráci v oblasti astronomie. ESO bylo založeno jako nadnárodní organizace v roce 1962 a dnes ji podporuje 16 členských států (Belgie, Česká republika, Dánsko, Francie, Finsko, Irsko, Itálie, Německo, Nizozemsko, Polsko, Portugalsko, Rakousko, Spojené království, Španělsko, Švédsko a Švýcarsko), hostitelský stát Chile a Austrálie jako strategický partner. Sídlo ESO a její návštěvnické centrum a planetárium ESO Supernova se nachází nedaleko německého Mnichova, zatímco chilská poušť Atacama, nádherné místo s jedinečnými podmínkami pro pozorování oblohy, je domovem našich dalekohledů. ESO provozuje tři pozorovací stanoviště: La Silla, Paranal a Chajnantor. Na Paranalu provozuje Very Large Telescope a jeho Interferometr, jakož i přehlídkové dalekohledy, jako je VISTA. Na Paranalu bude ESO také hostit a provozovat soustavu Čerenkovových teleskopů (Cherenkov Telescope Array South), největší a nejcitlivější observatoř pro gama záření na světě. ESO společně s mezinárodními partnery provozuje na Chajnantoru observatoř ALMA, která pozoruje oblohu v milimetrovém a submilimetrovém pásmu. Na Cerro Armazones poblíž Paranalu budujeme "největší oko upřené k nebi" - Extremely Large Telescope. Z našich kanceláří v Santiagu v Chile podporujeme naší činnost v zemi a spolupracujeme s chilskými partnery a společností.

Odkazy

• Výzkumný článek (Carniani et al.)
• Výzkumný článek (Schouws et al.)
• Fotografie ALMA
• Pro novináře: přihlaste se k odběru našich zpráv pod embargem ve vašem jazyce a přihlaste se k účasti na (částečně financované) strategické návštěvě médií ESO v roce 2025 (NOVINKA).
• Pro vědce: Máte příběh? Předložte svůj výzkum
• Nejtemnější a nejjasnější obloha na světě je ohrožena průmyslovým megaprojektem

Kontakty

Stefano Carniani
Scuola Normale Superiore
Pisa, Italy
Tel.: +39 050 509156
Email: stefano.carniani@sns.it

Sander Schouws
Leiden University
Leiden, The Netherlands
Email: sanderschouws@gmail.com

Eleonora Parlanti
Scuola Normale Superiore
Pisa, Italy
Email: eleonora.parlanti@sns.it

Rychard Bouwens
Leiden Observatory, University of Leiden
Leiden, The Netherlands
Tel.: +31 71 527 8456
Email: bouwens@strw.leidenuniv.nl

Jacqueline Hodge
Leiden Observatory, University of Leiden
Leiden, The Netherlands
Tel.: +31 71 527 8450
Email: hodge@strw.leidenuniv.nl

Gergö Popping
European ALMA Regional Centre, European Southern Observatory
Tel.: +49 89 3200 6247
Email: gpopping@eso.org

Bárbara Ferreira
ESO Media Manager
Garching bei München, Germany
Tel.: +49 89 3200 6670
Mobil: +49 151 241 664 00
Email: press@eso.org

Anežka Srbljanović (press contact Česko)
ESO Science Outreach Network a Astronomical Institute of Czech Academy of Sciences
Tel.: +420 323 620 116
Email: eson-czech@eso.org

Connect with ESO on social media

Toto je překlad tiskové zprávy ESO eso2507. ESON -- ESON (ESO Science Outreach Network) je skupina spolupracovníku z jednotlivých členských zemí ESO, jejichž úkolem je sloužit jako kontaktní osoby pro lokální média.