V iskanju najoddaljenejših še vidnih stvarstev obstoječega; z namenom videti najdlje, kar se da, je Nasa v programu Frontier Fields združila tri lastne teleskope in enega naravnega. Hubblove zmogljivosti dopolnjujejo: Chandra, ki se specializira za rentgenske žarke, Spitzer za infrardečo svetlobo ter narava z gravitacijskim lečenjem. Podvig že kakšno leto vedno znova prestavlja meje mogočega malo dlje - tako po fizični kot časovni oddaljenost.

Pritlikavke prapredzgodovine
Na nova "mejna polja" je uspelo "zakoračiti" tudi v svežem primeru, so sporočili iz ekipe za Hubblom. Mednarodna raziskovalna skupina pod vodstvom Hakima Ateka z ustanove École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) je našla več kot 250 pritlikavih galaksij, največjo tovrstno skupino tistega časa, ki so obstajale med 600 in 900 milijoni let po velikem poku. Med njimi so, tako EPFL, tudi najtemnejše oz. najmanj svetle meglenice teh oddaljenosti.

Svetloba teh galaksij je nastala pred več kot 12 milijardami let, s čimer astronomom omogoča neposreden vpogled v preteklost, v stanje zgodovine. Astronome v tem primeru najbolj zanima t. i. doba reionizacije, ena izmed bolj skrivnostnih razdobij preteklosti. Ravno prek reionizacije namreč astronomi poskušajo razumeti nastanek prvih vesoljskih struktur sploh, prvih zvezd.

Odstiranje plasti zaves
Vesolje spočetka namreč ni bilo "vidno". Po velikem poku je bila svetloba popolnoma ujeta v t. i. prajuhi, vroči megli osnovnih delcev. V njej je bilo veliko ioniziranega vodika (torej kombinacij nevtrona in protona - brez elektrona) in nekaj ioniziranega helija. Elektroni so svobodno divjali in se trkali s fotoni, delci svetlobe, ki zato niso mogli prosto potovati naokoli. Z nastopom (približno) 380.000. leta se je zgodila t. i. rekombinacija, ko so se elektroni začeli povezovati s poprej ioniziranimi atomskimi jedri, s čimer so svetlobi omogočili, da se je odbila s površine zadnjega sipanja in začeli svojo dolgo pot po vsemirju. Danes te metuzalemske fotone zaznamo v obliki sevanja ozadja.

Paradoksalno se je s tem začelo obdobje teme. Prvih nekaj sto milijonov let namreč ni bilo nobenih virov svetlobe, nobenih zvezd, nobenih galaksij, ki bi svetlobo oddajale. Obstajal je le večinoma neioniziran plin ter veliko, veliko temne snovi. In ne le to: čeprav se je najstarejša svetloba poprej že odbila, sta v t. i. temnem obdobju neionizirana vodik in helij še vedno tako gosto prepredala vesolje, da sta privzeto zastirala lep del svetlobe.

Nekje v tem času so s fizikalnimi mehanizmi, ki so današnji znanosti daleč od pojasnjenih, nastale prve zvezde. Obilica virov in gostota sta pripeljali do gigantskih zvezd, od 30- do 300-krat večjih od našega Sonca. Te so "gorele" hitro in intenzivno ter brž končale svojo pot v obliki supernov. Močno sevanje, ki so ga oddajale, je okoliško meglico nevtralnih plinov ponovno ioniziralo (od atmoskih jeder odbijalo elektrone). To je bilo obdobje reionizacije, ki je razpihalo prvotne nevtralne meglice in prvič naredilo vesolje popolnosti presojno. Ultravijolična svetloba je takrat lahko prvič prepotovala daljše razdalje brez ovir.

Male, a vplivne galaksije
Raziskava, ki bo objavljena v znanstveni publikaciji Astrophysical Journal, kaže, da so ravno te prastare zvezde, nastale v prej omenjenih pritlikavih galaksijah, odgovorne za reionizacijo. Kot navajajo pri Nasi, je skupina na posnetkih programa Frontier Fields preučevala količino ultravijolične svetlobe, ki so jo oddajale prastare galaksije. Ugotovili so, da zgolj velike in obsežne prameglenice ne bi zadostovale za reionizacijo v obsegu, kot se je zgodila. Nujno so bile potrebne pritlikavke, drobne pritlikave galaksije. Te so bile dovolj množične, da so z lastnim sevanjem zavdale zastirajočemu, nevtralnemu vodiku. To obdobje se je po ugotovitvah raziskave končalo nekje 700 milijonov let po velikem poku.

Gravitacijske leče
Program Mejna polja bo skozi tri leta delovanja temeljito preučil šest supermasivnih jat galaksij. Avgusta letos so končali preučevanje ene izmed njih, Pandorine kopice ali Abell 2774. Ključ projekta je izkoriščanje učinka gravitacijske leče. Izjemno masivni objekti vesolja, kot so jate galaksij in vsa z njimi povezana temna snov, ukrivljajo prostor, preusmerjajo svetlobo do te mere, da izostrijo tudi nepredstavljivo oddaljene objekte, ki bi sicer bili daleč pretemni za naša tipala. Opazovane galaksije so sicer dandanes fizično precej dlje, okoli 30 gigasvetlobnih let stran, ker se vesolje pospešeno širi.

Posnetki programa sicer ne vsebujejo najbolj oddaljene (znane) galaksije. To je z8_GND_5296. Glede na to, da bo Frontier Fields izdatno opazoval še pet supermasivnih kopic, utegne rekord pasti.