Rejtvény a Hubble legtávolabbi felvétele

A Hubble űrtávcső által a világegyetem legnagyobb mélységeiről készült képet tanulmányozó tudósok egy igen zavarba ejtő kérdéssel találták szembe magukat: hová tűntek a csillagok?

Az űrtávcső Ultra Deep Field (UDF) felvétele 800 expozícióból áll. Az égbolt vizsgált területe az Orion csillagképpel szomszédos Fornaxra esik. Az ACS és a Nicmos műszerekkel készült felvétel a becslések szerint 10 000 galaxist tartalmaz. Az UDF megfigyelés felépítéséhez a Hubble-nak 400 keringési körre volt szüksége, ami 11,3 nap folyamatos megfigyelést jelent. A legtávolabbi fényt percenkénti 1 fotonos értéken érzékelte. A felvétel olyan halovány galaxisokat jelenít meg, melyek csillagai csupán pár százmillió évvel az ősrobbanás után ragyognak.

A kép meglepetése abban rejlik, hogy jóval kevesebb csillag található rajta, mint amire a tudósok elméleteik alapján számítottak, így kétségbe vonhatók a kozmikus evolúcióról alkotott elképzeléseink. "Az Ultra Deep Fielden alapuló eredményeink rendkívül érdekesek és elég furcsák" - mondta Dr. Andrew Bunker, a brit Exeteri Egyetem munkatársa, a tanulmányt készítő csapat vezetője. "Mondanom sem kell, hogy sem mi, sem az asztrofizikusok többsége nem erre számítottunk."


A Hubble az univerzum korai szakaszába tekintett vissza, és túl kevés csillagot talált
A szóban forgó kérdés az univerzum korai szakaszaiban bekövetkezett kulcsfontosságú események időzítése. A tudósok nézetei szerint az ősrobbanást követő rendkívül forró helyzet végül eléggé lehűlt ahhoz, hogy lehetővé tegyék a protonok, neutronok és elektronok számára a semleges hidrogén és hélium atomok kialakítását. Az átmenet sötétbe borította a kozmoszt, a fényt biztosító csillagok ekkor még nem gyúltak ki. Amikor a hidrogén és hélium felhőknek köszönhetően ez is bekövetkezett, a sötét középkor átadta helyék a kozmikus reneszánsznak. Mitöbb ezek a fiatal, forró csillagok intenzív ultraibolya sugárzást hoztak létre, ami megsütötte az univerzumban felgyülemlett gázt, létrehozva a ma is felfedezhető diffúz csillagközi plazmát.

A Hubble megfigyelése azonban aláássa ezt a szépen kikerekített történetet, ráadásul adatait alátámasztják a Keck és a Gemini földi távcső is. Amikor Bunker és kollégái felmérték a csillag kialakulási arányt a legkorábbi galaxisokról készült felvételen, azt vették észre, hogy ez elégtelen a csillagközi plazmához szükséges sugárzási szint létrehozásához. "Nincs elég aktivitás, ami magyarázatot adna az univerzum újra ionizálására" - magyarázta Dr. Bunker a BBC-nek adott interjújában. "Talán csillag formálódási értelemben több tevékenység is végbement a világegyetem korai történetében - ez egy lehetőség. Egy másik érdekes eshetőség, hogy a fizika másként működött a korai univerzumban, így a csillagok kialakulásának receptjéről szerzett ismereteink hibásak."


A Hubble 11 napig gyűjtötte a fényt a mintegy 10 ezer galaxist tartalmazó felvételhez
Természetesen a Bunker-értelmezést egyáltalán nem mindenki osztja. Négy másik csapat is vizsgálja az UDF adatokat és mindannyian sajátos magyarázattal ruházzák fel a felvételt. Például a baltimore-i Űrteleszkóp Tudományi Intézet Dr. Massimo Stiavelli által vezetett csapata hiszi, hogy a felvételen látható anyagtömeg képes volt az univerzum újraionizálására, feltéve, hogy a csillagok nagyobbak voltak és sokkal kevesebb nehézelemet tartalmaztak, mint ma.

Amiben azonban minden csillagász egyetért a rejtvény megoldását illetően, az az, hogy fejlettebb űrbeli detektorokra van szükség, melyek jobban felmérik a legtávolabbi csillagokat jellemző hosszú hullámhosszú fényt. A Hubble-t is fel lehetne ruházni ilyen képességgel, amennyiben a NASA teljesíti a beígért szervizküldetést és a lerobbant giroszkópok cseréje mellett beállítják az infravörös WideField Camera 3 nevű műszert is. Ez azonban egyáltalán nem biztos, hogy meg is történik, így lehet, hogy a csillagászoknak meg kell várniuk a Hubble utódja, a James Webb Teleszkóp fellövését, ami a következő évtized elejére van beütemezve.