Svemirski teleskop James Webb (JWST) identificirao je jednu od najudaljenijih galaksija ikada viđenih – drevni, gotovo nevidljivi zvjezdani skup toliko udaljen da je njegovo svjetlo najslabije što su znanstvenici ikad otkrili. Nazvana JD1, galaksija čija je svjetlost putovala otprilike 13,3 milijarde godina do nas rođena je samo nekoliko milijuna godina nakon Velikog praska. Tada je kozmos bio obavijen mrklom maglom kroz koju nije mogla proći ni svjetlost; galaksije poput ove bile su vitalne u raspršivanju tame.
Svjetlucajući iz sazviježđa Kipara na južnom nebu, svjetlost JD1 napustila je svoj izvor kada je svemir bio samo 4% svoje trenutne starosti. Svjetlost je prešla oblake plina koji se rasipaju i bezgranični svemir prije nego što je prošla kroz klaster galaksija Abell 2744, čija je gravitacijska sila koja iskrivljuje prostor-vrijeme djelovala kao ogromna povećala koja usmjerava drevnu galaksiju u fokus za JWST. Istraživači koji su otkrili mutnu, daleku galaksiju objavili su svoja otkrića 17. svibnja u časopisu Nature, prenosi Live Science.
“Prije nego što se teleskop Webb uključio, prije samo godinu dana, nismo mogli ni sanjati da ćemo potvrditi tako blijedu galaksiju”, rekao je u izjavi Tommaso Treu, profesor fizike i astronomije na Sveučilištu Kalifornija u Los Angelesu (UCLA). “Kombinacija JWST-a i moći povećanja gravitacijskih leća je revolucija. Ponovno pišemo knjigu o tome kako su galaksije nastale i evoluirale neposredno nakon Velikog praska”, rekao je.
Do sada uglavnom promatrali svijetle galaksije
U prvim stotinama milijuna godina nakon Velikog praska, svemir koji se širio dovoljno se ohladio da je omogućio protonima da se vežu s elektronima, stvarajući golemi omotač vodikovog plina koji blokira svjetlost i koji je prekrivao svemir mrakom. Iz vrtloga ove kozmičke morske pjene zgrušale su se prve zvijezde i galaksije, emitirajući ultraljubičasto svjetlo koje je reioniziralo vodikovu maglu, razlažući je na protone i elektrone kako bi svemir ponovno postao proziran.
Astronomi su uočili dokaze reionizacije na mnogim mjestima: zatamnjenje blještavih kvazara (ultrasvijetli objekti koje pokreću supermasivne crne rupe); raspršenje svjetlosti od elektrona u kozmičkoj mikrovalnoj pozadini; i rijetko, prigušeno svjetlo koje emitiraju oblaci vodika. Ipak, budući da su prve galaksije koristile toliko svoje svjetlosti da rasprše zagušljivu vodikovu maglu, astronomima je dugo ostalo misterij kako su zapravo izgledale. “Većina galaksija pronađenih s JWST-om do sada su svijetle galaksije koje su rijetke i za koje se ne smatra da su osobito reprezentativne za mlade galaksije koje su naseljavale rani svemir”, rekao je prvi autor Guido Roberts-Borsani, astronom s UCLA, u izjavi. . “Kao takvi, iako važni, ne smatraju se glavnim uzročnicima koji su spalili svu tu vodikovu maglu.
Zašto je toliko važna?
“Ultra-slabe galaksije kao što je JD1, s druge strane, daleko su brojnije, zbog čega vjerujemo da su reprezentativnije za galaksije koje su provele proces reionizacije, dopuštajući ultraljubičastom svjetlu da neometano putuje kroz prostor i vrijeme”, dodao je Borsani. Kako bi otkrili prve pokrete JD1 ispod njegove vodikove čahure, istraživači su upotrijebili JWST za proučavanje slike galaksije pod gravitacijskim lećama u infracrvenom i bliskom infracrvenom spektru svjetlosti.
To im je omogućilo da otkriju starost JD1, udaljenost od Zemlje i elementarni sastav, kao i procjenu koliko je zvijezda formirao. Tim je također uočio trag strukture galaksije: kompaktnu kuglu izgrađenu od tri glavna izdanka plina i prašine koji rađaju zvijezde. Sljedeći zadatak astronoma je upotrijebiti svoju tehniku kako bi otkrili još više od tih prvih galaksija, otkrivajući kako su radili usklađeno kako bi okupali svemir u svjetlu.