Το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb της NASA (JWST) έκανε μια απίστευτη ανακάλυψη εντοπίζοντας τον παλαιότερο και πιο μακρινό γαλαξία που έχει βρεθεί ποτέ. Αυτό το συναρπαστικό εύρημα βοηθά τους επιστήμονες να μάθουν περισσότερα για το πρώιμο Σύμπαν.
Ο γαλαξίας ανακαλύφθηκε από μια ομάδα ερευνητών που εργάζονται στο έργο JWST Advanced Deep Extragalactic Survey (JADES). Το βρήκαν κοντά σε μια διάσημη περιοχή στον ουρανό που ονομάζεται Βαθύ Πεδίο Hubble, όπου έχουν δει πολλοί άλλοι μακρινοί γαλαξίες.
Αυτοί οι γαλαξίες μας βοηθούν να κατανοήσουμε τα αστέρια και τη μοναδική χημική σύνθεση του πρώιμου Σύμπαντος, είπε ο Δρ Francesco D’Eugenio από το Πανεπιστήμιο του Cambridge, ένας από τους ερευνητές.
Το Σύμπαν διαστέλλεται, πράγμα που σημαίνει ότι το φως από μακρινούς γαλαξίες τεντώνεται και αλλάζει χρώμα, μια διαδικασία γνωστή ως ερυθρή μετατόπιση. Σε αυτήν την περίπτωση, το φως από τον πρόσφατα ανακαλυφθέν γαλαξία έχει τεντωθεί 15 φορές περισσότερο, μετακινώντας το από το υπεριώδες φως (το οποίο δεν μπορούμε να δούμε) στο υπέρυθρο φως (το οποίο επίσης δεν μπορούμε να δούμε χωρίς ειδικό εξοπλισμό όπως το JWST).
Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι οι γαλαξίες σχηματίζονται σε περιοχές όπου η βαρύτητα έλκει το αέριο και τη σκοτεινή ύλη σε πυκνές συστάδες που ονομάζονται «φωτοστέφανοι». Αυτά τα φωτοστέφανα συγχωνεύτηκαν γρήγορα στο πρώιμο Σύμπαν, σχηματίζοντας μεγαλύτερες συλλογές ύλης. Η εύρεση αυτών των πρώιμων γαλαξιών είναι σημαντική γιατί βοηθά τους επιστήμονες να κατανοήσουν πώς σχηματίστηκαν και εξελίχθηκαν με την πάροδο του χρόνου γαλαξίες όπως ο Γαλαξίας μας.
Στους δύο γαλαξίες που ανακαλύφθηκαν έχουν δοθεί τα ονόματα JADES-GS-z14-0 και JADES-GS-z14-1. Το JADES-GS-z14-0 είναι το πιο απομακρυσμένο από τα δύο και ξεχωρίζει για το μέγεθος και τη φωτεινότητά του. Το JWST μέτρησε ότι αυτός ο γαλαξίας έχει διάμετρο πάνω από 1.600 έτη φωτός. Σε αντίθεση με άλλους φωτεινούς γαλαξίες που λάμπουν λόγω των υπερμεγέθων μαύρων τρυπών, το φως του JADES-GS-z14-0 προέρχεται από νεαρά αστέρια.
Ο συνδυασμός της υψηλής φωτεινότητας και της αστρικής προέλευσης καθιστά το JADES-GS-z14-0 την πιο χαρακτηριστική απόδειξη του γρήγορου σχηματισμού μεγάλων, ογκωδών γαλαξιών στο πρώιμο Σύμπαν. Αυτό το εύρημα αμφισβητεί προηγούμενες ιδέες σχετικά με το πόσο γρήγορα θα μπορούσαν να σχηματιστούν και να αναπτυχθούν οι γαλαξίες στο πρώιμο Σύμπαν. Οι πρώτες εικόνες από το JWST υπαινίχθηκαν την ύπαρξη τόσο ισχυρών πρώιμων γαλαξιών, και αυτό το εύρημα επιβεβαιώνει αυτούς τους υπαινιγμούς.
Το JADES-GS-z14-0 είναι τώρα το αρχέτυπο αυτού του φαινομένου, είπε ο Δρ Στέφανο Καρνιάνι από το Scuola Normale Superiore στην Πίζα, επικεφαλής συγγραφέας της ανακάλυψης. Είναι εκπληκτικό ότι το Σύμπαν θα μπορούσε να δημιουργήσει έναν τέτοιο γαλαξία σε μόλις 300 εκατομμύρια χρόνια.
Στην αρχή, οι ερευνητές μπερδεύτηκαν όταν είδαν το JADES-GS-z14-0 πριν από περισσότερο από ένα χρόνο, επειδή φαινόταν κοντά σε έναν άλλο γαλαξία, καθιστώντας δύσκολο να καταλάβουμε αν ήταν πραγματικά μακρινός. Ωστόσο, τον Οκτώβριο του 2023, τράβηξαν ακόμη βαθύτερες εικόνες, περνώντας πέντε ημέρες παρατηρώντας το ίδιο σημείο με την κάμερα Near Infrared του JWST. Χρησιμοποίησαν ειδικά φίλτρα για να αναγνωρίσουν καλύτερα τους πρώιμους γαλαξίες και η εμπιστοσύνη τους μεγάλωσε ότι το JADES-GS-z14-0 ήταν πράγματι πολύ μακριά.
Δεν μπορούσαμε να βρούμε κανένα εύλογο τρόπο για να εξηγήσουμε αυτόν τον γαλαξία ως απλώς έναν γείτονα του πλησιέστερου γαλαξία, είπε ο Δρ Kevin Hainline από το Πανεπιστήμιο της Αριζόνα.
Η ομάδα χρησιμοποίησε επίσης το Mid-Infrared Instrument της JWST για να τραβήξει ακόμα πιο λεπτομερείς εικόνες. Ο γαλαξίας ήταν αρκετά φωτεινός ώστε να ανιχνευθεί σε μήκος κύματος 7,7 μικρών, γεγονός που επιβεβαίωσε την απόστασή του.
Βλέπουμε επιπλέον εκπομπές από άτομα υδρογόνου και πιθανώς ακόμη και οξυγόνο, κάτι που συνηθίζεται στους γαλαξίες που σχηματίζουν αστέρια, αλλά εδώ μετατοπίζεται σε πρωτοφανή μήκη κύματος, δήλωσε ο Jakob Helton από το Πανεπιστήμιο της Αριζόνα.
Οι ερευνητές αποφάσισαν να συμπεριλάβουν αυτόν τον γαλαξία σε μια μεγάλη εκστρατεία παρατήρησης 75 ωρών για τη μελέτη των πρώιμων γαλαξιών. Τα αποτελέσματα επιβεβαίωσαν ότι ο JADES-GS-z14-0 είναι πράγματι ένας γαλαξίας που σπάει ρεκόρ, με τον JADES-GS-z14-1 να είναι σχεδόν εξίσου μακρινός.
Πέρα από τη μέτρηση της απόστασης, η λεπτομερής μελέτη αυτών των γαλαξιών θα βοηθήσει τους επιστήμονες να μάθουν περισσότερα για τα χαρακτηριστικά τους. Δεδομένου ότι το JADES-GS-z14-0 είναι σχετικά φωτεινό, παρέχει μια εξαιρετική ευκαιρία για εις βάθος ανάλυση.
photo: pixabay
