Należący do NASA Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba ujawnił najodleglejsze galaktyki, jakie kiedykolwiek odkryto, z których niektóre pochodzą zaledwie 300 milionów lat po stworzeniu Wszechświata w Wielkim Wybuchu – w czasie, gdy Wszechświat miał zaledwie 2% obecnego wieku.
Pierwotne galaktyki zostały odkryte przez międzynarodowy zespół naukowców odpowiedzialnych za zaprojektowanie dwóch najnowszych instrumentów JWST. Pierwszy instrument, znany jako kamera bliskiej podczerwieni (NIRCam), ma za zadanie obserwować niewielki skrawek nocnego nieba w gwiazdozbiorze Pieca.
W ciągu 10 dni NIRCam obserwował światło emitowane z grupy prawie 100 000 galaktyk w dziewięciu długościach fal podczerwonych. Z tego zestawu danych astronomowie wyizolowali 250 najsłabszych i najbardziej czerwonych galaktyk i wycelowali w nie innym instrumentem JWST – spektrometrem bliskiej podczerwieni (NIRSpec).
NIRSpec jest przeznaczony do zbierania światła emitowanego przez ciała niebieskie i rozkładania go na składowe kolory. Ten proces tworzy tęczowe wykresy zwane widmami. Astronomowie mogą analizować widma galaktyki, aby odkryć wszystko, począwszy od jej składu pierwiastkowego, poprzez liczbę gwiazd, a nawet odległość od Ziemi.
Ta ostatnia jest dokonywana poprzez pomiar zjawiska znanego jako przesunięcie ku czerwieni. Światło z odległych galaktyk może potrzebować miliardów lat, aby dotrzeć do naszej planety. W tym czasie długości fal tego światła rozciągają się i wydłużają, powoli przechodząc do „czerwonej” części widma światła.
Kiedy światło podróżuje w kierunku Ziemi ze swojego źródła, nieuchronnie przejdzie przez rozległe obłoki międzygwiezdnego pyłu i gazu. Wiadomo, że chmury te dobrze absorbują światło o określonych długościach fal, jednocześnie pozwalając innym przechodzić przez nie stosunkowo bez przeszkód. Ta interferencja tworzy wyraźny wzór w widmie tęczy.
Grafika przedstawiająca pozycje i przesunięcia ku czerwieni galaktyk Anton M. Koekemoer (STScI), Christopher Willmer (University of Arizona), JWST PEARLS Team Przetwarzanie obrazu: Rolf A. Jansen (ASU), Alyssa Pagan (STScI))
Naukowcy byli w stanie określić wiek i odległość odległych galaktyk, obserwując, jak bardzo wzorce w widmach przesunęły się od ich oczekiwanych lokalizacji z powodu przesunięcia ku czerwieni.
Korzystając z tej techniki, naukowcy odkryli cztery niezwykle starożytne galaktyki, które znajdują się w danych JWST, które, jak się uważa, powstały zaledwie 300 milionów lat po stworzeniu wszechświata w Wielkim Wybuchu. To czyni ją o 100 milionów lat młodszą od najstarszej galaktyki odkrytej kiedykolwiek przez Kosmiczny Teleskop Hubble’a.
Oznacza to, że światło wykryte przez JWST opuściło swoje źródło około 13,4 miliarda lat temu, w czasie, gdy Wszechświat miał zaledwie 2% obecnego wieku. Rekordowy wiek galaktyk sprawi, że będą one nieocenione dla naukowców próbujących odkryć ewolucyjne tajemnice wczesnego wszechświata.
„Trudno jest zrozumieć galaktyki bez zrozumienia wczesnych okresów ich ewolucji” – wyjaśnił astronom Sandro Takela z University of Cambridge, który jest współautorem badania opisującego odkrycia. Uniwersytet Arizony). „Podobnie jak w przypadku ludzi, wiele z tego, co dzieje się później, zależy od wpływu tych wczesnych generacji gwiazd”.
„Tak wiele międzygalaktycznych pytań czekało na transformacyjną szansę Webba i cieszymy się, że możemy odegrać rolę w odkryciu tej historii”.
Śledź IGN, aby być na bieżąco z najnowszymi i najdziwniejszymi wydarzeniami ze świata nauki.
Źródło obrazu: Northrop Grumman.
Anthony jest niezależnym współpracownikiem zajmującym się wiadomościami naukowymi i grami wideo dla IGN. Ma ponad osiem lat doświadczenia obejmującego przełomowe osiągnięcia w wielu dziedzinach nauki i absolutnie nie ma czasu, aby cię oszukać. Śledź go na Twitterze @BeardConGamer
„Podróżujący ninja. Rozrabiaka. Badacz bekonów. Ekspert od ekstremalnych alkoholi. Obrońca zombie.”
