Toți ne-am pus uneori mari întrebări: „Cât de mare este universul?” sau „Cum și când s-au format galaxiile?”. Astronomii iau aceste întrebări foarte în serios și folosesc instrumente fantastice care depășesc limitele tehnologiei pentru a încerca să răspundă la ele. Profesorul Nobunari Kashikawa de la Departamentul de Astronomie al Universității din Tokyo este condus de curiozitatea sa față de galaxii. În special, el a căutat-o pe cea mai îndepărtată pe care o putem observa pentru a afla cum și când a apărut.
„Din studiile anterioare, galaxia GN-z11 pare a fi cea mai îndepărtată galaxie detectabilă de noi, la 13,4 miliarde de ani lumină, sau 134 de nonmiliarde de kilometri (adică 134 urmat de 30 de zerouri)”, a declarat Kashikawa. „Dar măsurarea și verificarea unei astfel de distanțe nu este o sarcină ușoară.”
Kashikawa și echipa sa au măsurat ceea ce se numește deplasarea spre roșu a GN-z11; aceasta se referă la modul în care lumina se întinde, devine mai roșie, cu cât călătorește mai departe. Anumite semnături chimice, numite linii de emisie, imprimă modele distincte în lumina provenită de la obiecte îndepărtate. Măsurând cât de întinse sunt aceste semnături revelatoare, astronomii pot deduce cât de departe trebuie să fi călătorit lumina, dezvăluind astfel distanța față de galaxia țintă.
„Ne-am uitat în special la lumina ultravioletă, deoarece aceasta este zona din spectrul electromagnetic în care ne așteptam să găsim semnăturile chimice deplasate spre roșu”, a declarat Kashikawa. „Telescopul spațial Hubble a detectat semnătura de mai multe ori în spectrul lui GN-z11. Cu toate acestea, chiar și Hubble nu poate rezolva liniile de emisie ultraviolete la nivelul de care aveam nevoie. Așa că am apelat la un spectrograf terestru mai modern, un instrument de măsurare a liniilor de emisie, numit MOSFIRE, care este montat pe telescopul Keck I din Hawaii.”
Moscopul MOSFIRE a captat liniile de emisie de la GN-z11 în detaliu, ceea ce a permis echipei să facă o estimare mult mai bună a distanței sale decât era posibil din datele anterioare. Atunci când se lucrează cu distanțe la aceste scări, nu este rațional să se folosească unitățile noastre familiare de kilometri sau chiar multiplii acestora; în schimb, astronomii folosesc o valoare cunoscută sub numele de numărul de deplasare spre roșu, notat cu z. Kashikawa și echipa sa au îmbunătățit precizia valorii z a galaxiei cu un factor de 100. Dacă observațiile ulterioare pot confirma acest lucru, atunci astronomii pot spune cu încredere că GN-z11 este cea mai îndepărtată galaxie detectată vreodată în univers.