Webb z nowym rekordem. Oto najdalsze galaktyki, jakie udało się nam zobaczyć

Odkryto wczesne galaktyki, które powstały mniej niż 400 mln lat po Wielkim Wybuchu – trzy z nich są najdalszymi potwierdzonymi obiektami do tej pory. Nie byłoby to możliwe, gdyby nie obserwacje spektroskopowe przeprowadzone przy użyciu Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba (JWST).
Wizualizacja Webba w przestrzeni kosmicznej /Fot. ESA

Wizualizacja Webba w przestrzeni kosmicznej /Fot. ESA

Międzynarodowy zespół astronomów potwierdził odkrycie najwcześniejszych i najbardziej odległych galaktyk potwierdzonych do tej pory. JWST uchwycił światło emitowane przez te galaktyki ponad 13,4 mld lat temu, a to oznacza, że powstały w czasie krótszym niż 400 mln lat po Wielkim Wybuchu, kiedy to obserwowalny Wszechświat liczył zaledwie 2 proc. swojego obecnego wieku.

O istnieniu galaktyk astronomowie spekulowali już wcześniej, ale dopiero obserwacje przy użyciu Webba pozwoliły na potwierdzenie odległości od obiektów. Szczegóły opublikowano w pracach, które pojawiły się w Springer Nature i na serwerze preprintów arXiv.

Czytaj też: Webb znowu zachwyca. Wielka Mgławica w Orionie ze wszystkimi szczegółami

Prof. Brant Robertson z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Santa Cruz mówi:

Odkryliśmy galaktyki w fantastycznie wczesnym okresie odległego Wszechświata. Dzięki JWST, po raz pierwszy możemy teraz znaleźć tak odległe galaktyki, a następnie potwierdzić spektroskopowo, że naprawdę są tak daleko.

Najodleglejsze galaktyki okiem Webba

Odległość do galaktyki jest mierzona przez astronomów poprzez tzw. przesunięcie ku czerwieni (redshift). Rozszerzanie się Wszechświata sprawia, że obiekty odległe od nas wydają się oddalać, a ich światło jest rozciągane na dłuższe, czerwone fale (przez efekt Dopplera). Dzięki nowoczesnym instrumentom można dostarczać szacunków przesunięcia ku czerwieni, ale ostateczne pomiary wymagają spektroskopii, która rozdziela każde światło emitowane przez obiekt na jego poszczególne składowe.

Czytaj też: Webb i Keck łączą siły. Cel: Tytan

Teraz uczeni odkryli cztery galaktyki z przesunięciem ku czerwieni większym niż 10. Dwa obiekty początkowo obserwowane prze Kosmiczny Teleskop Hubble’a mają potwierdzone przesunięcie ku czerwieni 10,38 i 11,58. Dwie kolejne, które odkrył Webb, mają przesunięcie ku czerwieni 13,2 i 12,63, co czyni je najbardziej odległymi galaktykami potwierdzonymi metodami spektroskopowymi. Przesunięcie ku czerwieni 13,2 odpowiada czasowi ok. 13,5 mld lat temu.

Najodleglejsze galaktyki zaobserwowane przez JWST /Fot. JWST

Prof. Brant Robertson dodaje:

Nowe galaktyki są znacznie poza tym, co mogliśmy sobie wyobrazić przed erą Webba. Przy przesunięciu ku czerwieni 13, Wszechświat ma tylko ok. 325 milionów lat.

Obserwacje są wynikiem współpracy dwóch instrumentów na pokładzie Webba – kamery NIRCam i spektrografu NIRSpec. W 2015 r. instrumenty połączyły się, aby stworzyć JWST Advanced Deep Extragalactic Survey (JADES), ambitny program, który ma zapewnić widok wczesnego Wszechświata niespotykany pod względem odległości i szczegółowości. Bierze w nim udział ponad 80 naukowców z 10 krajów.

Dzięki obserwacjom nowych galaktyk, możemy przesunąć formowanie się najwcześniejszych gwiazd na ok. 225 mln lat po Wielkim Wybuchu. To o 100 mln lat wcześniej, niż do tej pory uważaliśmy.