JWST bije rekord najodleglejszych galaktyk, jakie kiedykolwiek odkryto: ScienceAlert

Potwierdzono, że światło, które przebyło ponad 13,4 miliarda lat, aby dotrzeć do naszego sąsiedztwa kosmosu, pochodzi z najstarszej i najodleglejszej dotychczas odkrytej galaktyki.

To umieszcza najdalszy z tych czterech bardzo małych obiektów u zarania wszechświata, krótko po Wielkim Wybuchu – w okresie, kiedy wszechświat był jeszcze zamglony i zachmurzony, a pierwsze promienie światła przebijały się przez ciemność.

bardzo szczegółowe JWSTWieloletnie obserwacje spektroskopowe naukowców wskazują, że badacze mogą nie tylko zmierzyć odległość przebytą przez światło tych galaktyk, ale także wywnioskować pewne właściwości galaktyk.

„Po raz pierwszy odkryliśmy galaktyki zaledwie 350 milionów lat po Wielkim Wybuchu i możemy być absolutnie pewni ich fantastycznych odległości” mówi astronom Brant Robertson z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Santa Cruz.

„Znalezienie tych wczesnych galaktyk na tak oszałamiająco pięknych zdjęciach to wyjątkowe przeżycie”.

Możliwość zajrzenia do wszechświata znacznie wcześniej niż kiedykolwiek wcześniej była jedną z największych nadziei dla JWST. Nasze zrozumienie pierwszego miliarda lat po Wielkim Wybuchu jest bardzo ograniczone, a znalezienie wcześniejszych i pierwszych ciał może pomóc rzucić światło na ten kluczowy czas powstawania.

Mamy modele, które opisują rozwój wydarzeń. Uważamy, że zanim narodziły się pierwsze gwiazdy, wszechświat był wypełniony nieprzezroczystą materią; Wszelkie światło rozproszone przez wolne elektrony i niezdolne do swobodnego przepływu.

Cząsteczki te stopniowo łączą się, tworząc obojętny wodór; Kiedy gwiazdy zaczęły się formować, zjonizowały wodór i zapaliło się światło. Proces ten zakończył się około miliarda lat po powstaniu wszechświata.

Światło emitowane przez te obiekty jest bardzo słabe i pochodzi z bardzo odległego miejsca. Ponieważ Wszechświat się rozszerzył, znacznie rozciągnął się do dłuższego, bardziej czerwonego końca widma, co jest zjawiskiem znanym jako przesunięcie ku czerwieni.

JWST to najpotężniejszy teleskop, jaki kiedykolwiek został wysłany w kosmos, specjalizujący się w podczerwieni i bliskiej podczerwieni – zaprojektowany do wykrywania tego czerwonego światła, najlepiej jak potrafimy.

Aby uzyskać potwierdzone przesunięcie ku czerwieni, światło musi zostać rozbite na składowe długości fal, co jest techniką znaną jako spektroskopia. Zespół naukowców podzielił światło z NIRCam JWST na dziewięć pasm długości fali, skupiając się na czterech galaktykach o wysokim przesunięciu ku czerwieni, z których dwie zostały po raz pierwszy zidentyfikowane przez Hubble’a.

Nowe dane JWST potwierdzają, że te dwie galaktyki rzeczywiście należą do najbardziej odległych galaktyk, jakie kiedykolwiek odkryto – a pozostałe dwie są jeszcze dalej.

„Bardzo ważne było udowodnienie, że te galaktyki rzeczywiście zamieszkiwały wczesny Wszechświat. Jest bardzo możliwe, że nawet bliższe galaktyki przebrały się za bardzo odległe galaktyki” mówi astronom Emma Curtis Lake z University of Hertfordshire w Wielkiej Brytanii.

„Obejrzenie widma rozłożonego zgodnie z naszymi oczekiwaniami, potwierdzające, że te galaktyki znajdują się na prawdziwej krawędzi naszego pola widzenia, a niektóre są dalej, niż może zobaczyć Hubble! To bardzo ekscytujący wyczyn misji”.

Dwie galaktyki Hubble’a mają przesunięcia ku czerwieni 10,38 i 11,58. Nowe znaleziska JWST mają przesunięcia ku czerwieni wynoszące 12,63 i 13,20 — to drugie odpowiada odległości około 13,5 miliarda lat świetlnych.

Inni kandydaci na najwyższe czerwone przesunięcia są obecnie badani, ale jeszcze nie potwierdzeni. Ponieważ JWST nie jest na żywo od sześciu miesięcy, prawdopodobnie nie minie dużo czasu, zanim rekord zostanie pobity.

Ale w międzyczasie jest wiele do zrobienia. Obserwacje wykonane przez te odległe galaktyki w ramach JWST Advanced Deep Extragalactic Survey (JADES) zgromadziły łącznie 28 godzin danych z regionu przestrzeni w słynnym regionie i wokół niego. Ultragłębokie pole Hubble’a.

Światło to może nam wiele powiedzieć o warunkach panujących we wczesnym wszechświecie oraz o tym, jak powstały pierwsze gwiazdy i galaktyki.

„Korzystając z tych pomiarów, możemy poznać wewnętrzną jasność galaktyk i dowiedzieć się, ile mają gwiazd”. mówi Robertson.

„Teraz możemy zacząć mapować, w jaki sposób galaktyki łączą się w czasie”.

Naukowcy zaprezentują swoje odkrycia na konferencji STScI Pierwsze odkrycia naukowe z JWST spisek. Mój artykuł można przeczytać przed wydrukowaniem tutaj i tutaj.