Την απόσταση που μας χωρίζει από έναν πανάρχαιο γαλαξία υπολόγισαν αστρονόμοι χρησιμοποιώντας το τηλεσκόπιο Keck I, καταλήγοντας στο συμπέρασμα ότι ο GN-z11 δεν είναι μόνο ο παλαιότερος γαλαξίας, μα και ο πιο μακρινός.
Ο γαλαξίας αυτός είναι τόσο μακρινός, που ορίζει τα όρια του παρατηρήσιμου σύμπαντος, και η ομάδα ελπίζει ότι η εν λόγω μελέτη θα μπορούσε να ρίξει φως σε μια περίοδο κοσμολογικής ιστορίας όπου το σύμπαν ήταν μόλις μερικά εκατομμύρια χρόνια παλαιό.
Ο καθηγητής Νομπουνάρι Κασικάβα, του Τμήματος Αστρονομίας του Πανεπιστημίου του Τόκιο, ήθελε να βρει τον πιο μακρινό γαλαξία που μπορεί να παρατηρηθεί ώστε να βρει πώς και πότε δημιουργήθηκε. «Από προηγούμενες έρευνες, ο γαλαξίας GN-z11 φαίνεται να είναι ο πιο μακρινός εντοπίσιμος γαλαξίας από εμάς, στα 13,4 δισεκατομμύρια έτη φωτός…μα η μέτρηση και επιβεβαίωση μιας τέτοιας απόστασης δεν είναι εύκολη».
Ο Κασικάβα και η ομάδα του μέτρησαν αυτό που είναι γνωστό ως «redshift» του GN-z11- τον τρόπο με το οποίο το φως τεντώνεται και γίνεται πιο κόκκινο όσο μακρύτερα ταξιδεύει. Συγκεκριμένες χημικές «υπογραφές», οι αποκαλούμενες γραμμές εκπομπής, εντυπώνουν ξεχωριστά μοτίβα στο φως από τα μακρινά αντικείμενα. Μετρώντας πόσο τεντωμένες είναι αυτές οι «υπογραφές», οι αστρονόμοι μπορούν να συμπεράνουν πόσο μακριά μπορεί να έχει ταξιδέψει το φως, αποκαλύπτοντας την απόσταση του γαλαξία- «στόχου».
«Εξετάσαμε ειδικότερα στο υπεριώδες φως, καθώς είναι η περιοχή του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος όπου αναμέναμε να βρούμε τις “redshifted” χημικές “υπογραφές”» είπε ο Κασικάβα. «Το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble εντόπισε την “υπογραφή” πολλές φορές στο φάσμα του GN-z11. Ωστόσο, ακόμα και το Hubble δεν μπορούσε να “λύσει” τις υπεριώδεις γραμμές εκπομπής στον βαθμό που χρειαζόμασταν. Οπότε στραφήκαμε σε έναν πιο σύγχρονο επίγειο φασματογράφο, ένα όργανο για τη μέτρηση των γραμμών εκπομπής, το MOSFIRE, που βρίσκεται στο τηλεσκόπιο Keck I στη Χαβάη».
Το MOSFIRE κατέγραψε με λεπτομέρεια τις γραμμές εκπομπής από τον GN-z11, κάτι που επέτρεψε στην ομάδα να υπολογίσει με μεγαλύτερη ακρίβεια την απόσταση από ό,τι ήταν δυνατό με βάση τα προηγούμενα δεδομένα. Δουλεύοντας με τις αποστάσεις σε αυτές τις κλίμακες, δεν έχει και πολύ νόημα να χρησιμοποιούνται συνηθισμένες μονάδες μέτρησης, οπότε οι αστρονόμοι χρησιμοποιούν μια τιμή γνωστή ως ο αριθμός redshift που συμβολίζεται με z. Ο Κασικάβα και η ομάδα του βελτίωσαν την ακρίβεια της τιμής z κατά 100 φορές- οπότε και οι ερευνητές θεωρούν πως μπορούν να πουν με αρκετή βεβαιότητα πως ο GN-z11 είναι ο πιο μακρινός γαλαξίας που έχει εντοπιστεί ποτέ στο σύμπαν.
