Všichni si někdy klademe velké otázky: „Jak velký je vesmír?“ nebo „Jak a kdy vznikly galaxie?“. Astronomové berou tyto otázky velmi vážně a používají fantastické nástroje, které posouvají hranice techniky, aby se na ně pokusili odpovědět. Profesora Nobunariho Kašikawu z katedry astronomie na Tokijské univerzitě pohání zvědavost ohledně galaxií. Konkrétně hledal tu nejvzdálenější, kterou můžeme pozorovat, aby zjistil, jak a kdy vznikla.
„Z předchozích studií se zdá, že nejvzdálenější detekovatelnou galaxií od nás je galaxie GN-z11, která měří 13,4 miliardy světelných let, tedy 134 nonilionů kilometrů (to je 134 následované 30 nulami),“ řekl Kašikawa. „Změřit a ověřit takovou vzdálenost však není snadný úkol.“
Kashikawa a jeho tým změřili takzvaný červený posuv GN-z11; ten označuje způsob, jakým se světlo protahuje, zčervená, čím dále cestuje. Určité chemické znaky, tzv. emisní čáry, vtiskují světlu vzdálených objektů výrazné vzory. Měřením protažení těchto signatur mohou astronomové odvodit, jak daleko muselo světlo putovat, a tím prozradit vzdálenost od cílové galaxie.
„Konkrétně jsme se zaměřili na ultrafialové světlo, protože právě v této oblasti elektromagnetického spektra jsme očekávali, že najdeme chemické signatury s červeným posunem,“ řekl Kašikawa. „Hubbleův vesmírný dalekohled detekoval tuto signaturu ve spektru GN-z11 několikrát. Ani Hubble však nedokáže rozlišit ultrafialové emisní čáry v takové míře, jakou jsme potřebovali. Proto jsme se obrátili na modernější pozemní spektrograf, přístroj pro měření emisních čar, nazvaný MOSFIRE, který je namontován na dalekohledu Keck I na Havaji.“
MOSFIRE zachytil emisní čáry GN-z11 detailně, což týmu umožnilo mnohem lépe odhadnout její vzdálenost, než bylo možné z předchozích dat. Při práci se vzdálenostmi těchto měřítek není rozumné používat nám známé jednotky kilometrů nebo dokonce jejich násobky; místo toho astronomové používají hodnotu známou jako číslo červeného posuvu označované z. Kašikawa a jeho tým zlepšili přesnost hodnoty z této galaxie stokrát. Pokud se následná pozorování podaří potvrdit, budou moci astronomové s jistotou říci, že GN-z11 je nejvzdálenější galaxií, která kdy byla ve vesmíru objevena.