Kljub za visoko tehnologijo visoki starosti - kar 25 let šteje - Hubble še vedno odlično igra vlogo očesa človeštva. Novice o rekordnih dosežkih iz njegovega tabora dokaj redno curljajo, toda tokrat naj bi ga prignali povsem do meja zmogljivosti, ki jih ne bodo več presegli. Ekipa za Hubblom je sporočila, da je posnela in dobro premerila metuzalemsko meglico GN-z11, ki sega kar 170 milijonov let dlje v zgodovino - ali bližje začetku časa - kot prejšnji rekord.

Pri takšnih razdaljah dobesedno gledamo globoko v zgodovino. Svetloba, ki jo je tokrat ujel Hubble, je od meglenice GN-z11 do Zemlje potrebovala kar 13,4 milijarde let, torej vidimo stanje, kakršno je bilo prav toliko časa nazaj. Osvetje GN-z11 je danes realno precej drugačno. Če še obstaja, je najbrž oddaljeno okoli 30 gigasvetlobnih let.
"Naredili smo velik skok v preteklost, veliko dlje, kot smo kadar koli pričakovali od Hubbla. GN-z11 vidimo pri le treh odstotkih starosti vesolja," je pojasnil vodja mednarodne raziskovalne ekipe Pascal Oesch. Izidi bodo objavljeni v znanstveni publikaciji Astrophysical Journal.
Raztezajoča se svetloba
Razdaljo so izmerili s pomočjo t. i. rdečega pomika, spremembe v valovni dolžini svetlobe, ki jo povzroči širjenje vesolja. Raztezanje prostora podaljšuje elektromagnetne valove v smeri rdečega konca spektra. Več časa, ko so bili fotoni podvrženi temu učinku, večji je njihov rdeči premik. Poenostavljeno se učinek da primerjati z Dopplerjevim, ki nastane, ko denimo policijski avtomobil švigne mimo vas, nato je zvok sirene slišno nižji in počasnejši.
Prejšnja galaksija rekorderka, EGSY8p7, je izkazovala premik 8,68, tokratna protagonistka pa kar 11,1. Za kakšen skok gre, kaže podatek, da je prejšnjih 10 "najbolj oddaljenih" vidnih meglenic napredovalo le za desetinko ali dve, vsaka glede na prejšnjo. Rdeči premik 11,1 pomeni, da je GN-z11 (na fotografiji) 400 milijonov let po velikem poku, kar je za 170 milijonov let dlje kot prejšnja rekorderka. Veliki pok se je sodeč po meritvah teleskopa Planck zgodil pred 13,8 milijarde let.
Prve kozmične generacije
Takšna časovna umeščenost pomeni, da meglenica GN-z11 po obstoječih modelih razvoja vesolja ne bi zares smela obstajati. Vsaj ne tako velika. V primerjavi z našo Galaksijo Rimsko cesto je sicer dokaj drobna, po obsegu 25-krat manjša in vsebuje le odstotek njene mase - okoli milijardo Sončevih mas. Toda govor je o času, ko je nastajala prva generacija zvezd in galaksij sploh, galaktičnih dojenčkov, in GN-z11 je v prakozmičnem smislu kot 10-kilogramski novorojenček. Je pa zato GN-z11 toliko bolj aktivno osvetje, saj nove zvezde proizvaja kar 20-krat hitreje kot Rimska cesta.
Ko luč zamenja mrak
GN-z11 je na fotografiji (desno) vidna ravno v času, ko se je končeval temni vek. Kozmološki temni vek je obdobje, ko skoraj nič v vesolju ni zares svetilo. Prave, oprijemljive strukture so bile šele na začetku razvoja, prevladovalo je nekaj lažjih plinov, večinoma vodik. Ta je oddajal šibko sevanje, ki ga še poskušajo najti s teleskopi, toda galaksij, kjer bi se plini ujeli v gravitacijska brezna, se jeli ob trenju segrevati in zlivati v svetleče zvezde, še ni bilo. Vsaj ne dovolj, da bi opazno svetile. Vesolje je zato bilo temno - takšen je prevladujoči znanstveni pogled. To obdobje je, sodeč po meritvah teleskopa Planck, trajalo med 150 milijoni in 550 milijoni let po velikem poku.
Nato je nastopila doba reionizacije. Sveže nastajoče zvezde, navadno gigantske in divje "goreče" gmote, so s sevanjem obstreljevale gost plin takrat še dokaj majhnega vesolja. Sevanje je s plinskih molekul odbijalo elektrone, ostala so električno nabita jedra ali ioni (zato reionizacija). Znanstveniki za Planckom so ocenili, da se je to obdobje končalo 900 milijonov let po velikem poku, ko so mrgoleče milijarde svežih zvezd nazadnje razpihale goste meglice vesolja.
Med opazovanji Plancka in Hubbla ostaja neskladje, ki ga bodo morali astronomi in astrofiziki še pojasniti. Temni vek se je končal, ko so nastale in zasijale prve zvezde, pravijo pri Plancku. Garth Illingworth iz Hubblove ekipe pa takole: "Neverjetno je, da je tako masivna galaksija obstajala le od 200 do 300 milijonov za tem, ko so se rodile prve zvezde." To konec temnega veka postavi na precej zgodnejšo raven. Znanstveniki pač tukaj brskajo po skrajnostih, zato takšna neskladja med modeli in opazovanji niso nič nenavadnega, le kažejo, kako skrivnosten je ta čas.
"Poprejšnjo rekorderko so našli sredi dobe, ko je svetloba zvezd iz prvinskih galaksij grela in odstranjevala meglico iz mrzlega vodika," je povedal soavtor članka, Rychard Bouwens. "To je prehodno obdobje reionizacije. GN-z11 smo našli 150 milijonov let prej, blizu začetka te tranzicije."
"Odkritje nas je zelo presenetilo. Po dozdajšnjih modelih tako svetle galaksije tako zgodaj ne bi smele obstajati," je ponazoril Marijn Franx. Njegov kolega Ivo Labbe pa je dodal: "Najdba nas je opomnila, da je naše poznavanje zgodnjega vesolja še vedno izjemno omejeno. V temi smo, kako je Gn-z11 sploh nastal. Morda vidimo prvo generacijo zvezd okoli črnih lukenj?"
Močnejši so na poti
Hubble od zdaj o njem ne najbrž bo več povedal veliko novega. Kot avtobus velika naprava, ki kroži okoli Zemlje, je sicer nadgradljiva, zato je skozi čas lahko dosegala več in več. Leta 2009 so vanj namestili kamero, odgovorno za pričujoči dosežek. Toda nadgradnje so se ustavile, ker je Nasa upokojila vesoljske čolničke. Potreben bo naslednik. "Rekord bo najbrž ostal takšen, vse dokler ne izstrelijo teleskopa James Webb," je komentiral Hubblov Pieter van Dokkum. James Webb bo po načrtih začel delovati leta 2018. Specializiral se bo za drug del spektra elektromagnetnega valovanja, za infrardeče valovne dolžine, ki so se lažje ohranile iz obdobja takoj po temnem veku, in bo predvidoma segel do prav prvih primerkov sploh - torej do časa med 100 in 250 milijoni let po velikem poku.
Izdelava naslednika zdaj gre po načrtih - pred kratkim so dokončali nameščanje glavnega zrcala (video spodaj).
Prgišče drugih rekordov
"Prestol" najbolj oddaljene galaksije se je v zadnjih letih pogosto menjeval. Še lani spomladi ga je zasedal z8_GND_5296. Maja ga je nadomestil EGS-zs8-1, katerega svetloba je do Zemlje prepotovala 13,04 milijarde svetlobnih let. Le tri mesece pozneje se je umaknil prej omenjeni protogalaksiji EGSY8p7. Seznam devetih najbolj oddaljenih (pa tudi najbolj bledo med njimi) si lahko ogledate v tej fotogaleriji (ki je sicer brez svežega odkritja).
Najsvetlejša meglenica je tista, ki sveti kot 300 bilijonov Sonc.
GN-z11 je najstarejša galaksija, ki jo je človeštvo zdaj posnelo, ni pa njena svetloba najstarejša zaznana sploh. Titula pripada prasevanju, prvim fotonom, ki so se osvobodili vroče prajuhe osnovnih delcev. Okoli leta 380.000 po velikem poku so začeli pot po vesolju, trajajočo še danes, površina, od katere so se takrat odbili, pa se imenuje površina zadnjega sipanja.
Precejšen del rekordov sicer prihaja iz projekta Mejna polja (Frontier Fields), kjer Hubble moči združuje moči s Spitzerjem in drugimi opazovalnicami.
Video 1: GN-z11 v smeri ozvezdja Veliki medved

Video 2: Hubblov naslednik na poti