Το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb της NASA αποκάλυψε τους πιο μακρινούς γαλαξίες που έχουν ανακαλυφθεί ποτέ, μερικοί από τους οποίους χρονολογούνται μόλις 300 εκατομμύρια χρόνια μετά τη δημιουργία του σύμπαντος στη Μεγάλη Έκρηξη – μια εποχή που το σύμπαν ήταν μόνο το 2% της τρέχουσας ηλικίας του.
Οι αρχέγονοι γαλαξίες βρέθηκαν από μια διεθνή ομάδα επιστημόνων που ήταν υπεύθυνοι για το σχεδιασμό δύο από τα νεότερα όργανα του JWST. Το πρώτο όργανο, γνωστό ως Near Infrared Camera (NIRCam), είναι επιφορτισμένο με την παρατήρηση ενός μικρού τμήματος του νυχτερινού ουρανού στον αστερισμό Fornax.
Κατά τη διάρκεια 10 ημερών, το NIRCam παρατήρησε φως από μια ομάδα σχεδόν 100.000 γαλαξιών σε εννέα υπέρυθρα μήκη κύματος. Από αυτό το σύνολο δεδομένων, οι αστρονόμοι απομόνωσαν 250 από τους πιο αμυδρούς και κόκκινους γαλαξίες και τους στόχευσαν με ένα άλλο όργανο του JWST – το Φασματόμετρο Εγγύς Υπέρυθρου (NIRSpec).
Το NIRSpec έχει σχεδιαστεί για να συλλέγει το φως που εκπέμπεται από τα ουράνια σώματα και να το διασπά στα συστατικά του χρώματα. Αυτή η διαδικασία δημιουργεί γραφήματα που μοιάζουν με ουράνιο τόξο που ονομάζονται φάσματα. Οι αστρονόμοι μπορούν να αναλύσουν τα φάσματα ενός γαλαξία για να ανακαλύψουν τα πάντα, από τη στοιχειακή του σύνθεση, μέχρι πόσα αστέρια βρίσκονται μέσα σε αυτόν, ακόμη και την απόστασή του από τη Γη.
Το τελευταίο γίνεται με τη μέτρηση ενός φαινομένου που είναι γνωστό ως redshift. Το φως από μακρινούς γαλαξίες μπορεί να πάρει δισεκατομμύρια χρόνια για να φτάσει στον πλανήτη μας. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, τα μήκη κύματος αυτού του φωτός τεντώνονται και γίνονται μεγαλύτερα, μετακινώντας αργά στο «κόκκινο» τμήμα του φάσματος φωτός.
Όταν το φως ταξιδεύει προς τη Γη από την πηγή του, αναπόφευκτα θα περάσει μέσα από τεράστια σύννεφα διαστρικής σκόνης και αερίου. Αυτά τα σύννεφα είναι γνωστό ότι είναι καλά στο να απορροφούν ορισμένα μήκη κύματος φωτός, ενώ επιτρέπουν σε άλλα να περνούν σχετικά ανεμπόδιστα. Αυτή η παρεμβολή δημιουργεί ένα ξεχωριστό μοτίβο στο φάσμα του ουράνιου τόξου.
Ένα γραφικό που δείχνει τις θέσεις και τις κόκκινες μετατοπίσεις των γαλαξιών Anton M. Koekemoer (STScI), Christopher Willmer (Πανεπιστήμιο της Αριζόνα), JWST PEARLS Team Επεξεργασία εικόνας: Rolf A. Jansen (ASU), Alyssa Pagan (STScI)
Οι επιστήμονες μπόρεσαν να υπολογίσουν την ηλικία και την απόσταση των μακρινών γαλαξιών παρατηρώντας πόσο τα μοτίβα στα φάσματα μετατοπίστηκαν από τις αναμενόμενες θέσεις τους λόγω της μετατόπισης προς το κόκκινο.
Χρησιμοποιώντας αυτή την τεχνική, οι επιστήμονες ανακάλυψαν τέσσερις εξαιρετικά αρχαίους γαλαξίες που βρίσκονται στα δεδομένα του JWST, οι οποίοι πιστεύεται ότι σχηματίστηκαν μόλις 300 εκατομμύρια χρόνια μετά τη δημιουργία του σύμπαντος στη Μεγάλη Έκρηξη. Αυτό τον καθιστά 100 εκατομμύρια χρόνια νεότερο από τον παλαιότερο γαλαξία που ανακαλύφθηκε ποτέ από το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble.
Αυτό σημαίνει ότι το φως που ανιχνεύθηκε από το JWST έφυγε από την πηγή του πριν από περίπου 13,4 δισεκατομμύρια χρόνια, σε μια εποχή που το σύμπαν ήταν μόλις το 2% της τρέχουσας ηλικίας του. Οι ηλικίες ρεκόρ των γαλαξιών θα τους κάνουν ανεκτίμητους για τους επιστήμονες που προσπαθούν να αποκαλύψουν τα εξελικτικά μυστικά του πρώιμου σύμπαντος.
«Είναι δύσκολο να κατανοήσουμε τους γαλαξίες χωρίς να κατανοήσουμε τις πρώιμες περιόδους της εξέλιξής τους», εξήγησε ο αστρονόμος Σάντρο Τακέλα από το Πανεπιστήμιο του Κέιμπριτζ, ο οποίος συνέγραψε μια μελέτη που περιγράφει τα ευρήματα. Πανεπιστήμιο της Αριζόνα). «Όπως και με τους ανθρώπους, πολλά από αυτά που θα συμβούν στη συνέχεια εξαρτώνται από την επιρροή αυτών των πρώτων γενεών αστεριών».
«Τόσες πολλές διαγαλαξιακές ερωτήσεις περίμεναν τη μεταμορφωτική ευκαιρία του Webb και είμαστε ενθουσιασμένοι που μπορούμε να παίξουμε ρόλο στην αποκάλυψη αυτής της ιστορίας».
Μείνετε στο IGN για να είστε ενημερωμένοι για τις τελευταίες και πιο περίεργες εξελίξεις στον κόσμο της επιστήμης.
Πηγή εικόνας: Northrop Grumman.
Ο Anthony είναι ανεξάρτητος συνεργάτης που καλύπτει επιστημονικά νέα και βιντεοπαιχνίδια για το IGN. Έχει περισσότερα από οκτώ χρόνια εμπειρίας καλύπτοντας σημαντικές εξελίξεις σε πολλαπλά επιστημονικά πεδία και δεν υπάρχει απολύτως χρόνος να σας κοροϊδέψετε. Ακολουθήστε τον στο Twitter @BeardConGamer
“Ερασιτέχνης διοργανωτής. Εξαιρετικά ταπεινός web maven. Ειδικός κοινωνικών μέσων Wannabe. Δημιουργός. Thinker.”