JWST został zaprojektowany właśnie po to, aby zaglądać w przeszłość kosmosu głębiej niż jakikolwiek teleskop przed nim. Wcześniej astronomowie korzystali z Teleskopu Hubble’a, który — choć rewolucyjny — był ograniczony przez zwierciadło główne o średnicy 2,4 metra i możliwości obserwacyjne tylko w zakresie bliskiej podczerwieni. Jeszcze mniejszy Teleskop Spitzera (lustro 85 cm) również prowadził obserwacje w podczerwieni, ale nie mógł się równać z możliwościami Webba. Teleskop Jamesa Webba, z ogromnym pokrytym złotem zwierciadłem o średnicy 6,5 metra i najnowocześniejszymi detektorami, pozwala nam badać najstarsze obiekty we Wszechświecie z niespotykaną dotąd dokładnością.
Od momentu rozpoczęcia działania JWST regularnie zaskakuje astronomów. Już na początku swojej misji teleskop wykrył niespodziewanie dużą liczbę jasnych galaktyk o przesunięciu ku czerwieni większym niż z = 10 — czyli takich, które powstały w ciągu pierwszych 500 milionów lat istnienia Wszechświata. Te obserwacje ówczesne dotychczasowe modele formowania się galaktyk, sugerując, że proces ten mógł zachodzić szybciej i intensywniej, niż wcześniej sądzono.
Czytaj także: Nowy rekord Jamesa Webba. To najodleglejsza znana galaktyka spiralna i duży problem dla naukowców
Najnowsze odkrycie pochodzi z przeglądu spektroskopowego MIRAGE (znanego też jako MIRACLE), który ma na celu potwierdzanie obecności galaktyk o bardzo dużym przesunięciu ku czerwieni. Jednym z obiektów wyłonionych w ramach tego programu do badania jest galaktyka skatalogowana pod nazwą MoM-z14, której światło zostało zaobserwowane na poziomie przesunięcia z = 14,4. To oznacza, że widzimy ją taką, jaka była zaledwie 280 milionów lat po Wielkim Wybuchu. Odkrycie tak odległego obiektu jest nie tylko niezwykłe, ale też zaskakujące — astronomowie nie spodziewali się znaleźć galaktyk w tak ekstremalnej odległości.
Szczegółowa analiza spektrum MoM-z14 ujawnia, że światło tej galaktyki pochodzi głównie od gwiazd, a nie z aktywnego jądra galaktycznego, co sugeruje istnienie jasnych, supermasywnych gwiazd — teoretycznie przewidywanych obiektów z wczesnych epok Wszechświata. Co więcej, skład chemiczny tej galaktyki jest bardzo intrygujący: zawiera ona więcej azotu względem węgla niż nasze Słońce i przypomina pod tym względem skład najstarszych gromad kulistych w Drodze Mlecznej. To podobieństwo może wskazywać, że zarówno MoM-z14, jak i owe starożytne gromady powstawały w podobnych, gęstych środowiskach sprzyjających szybkiej i intensywnej formacji gwiazd.
Astronomowie wskazują także na istnienie dwóch typów struktur wśród wczesnych galaktyk: jedne są zwarte i punktowe, inne bardziej rozciągłe. Ciekawym spostrzeżeniem jest to, że te różnice fizyczne korelują z właściwościami chemicznymi — zwłaszcza z zawartością azotu. Kompaktowe galaktyki, takie jak MoM-z14, wykazują silniejsze linie emisyjne azotu, co może sugerować związek między strukturą galaktyki a jej historią chemiczną.
Czytaj także: Tak daleko jeszcze nie zaglądaliśmy. Teleskop Jamesa Webba odkrywa najdalszą galaktykę w historii
JWST pozwala też identyfikować całą populację tych nietypowych obiektów, określanych jako „Małe Czerwone Kropki”. To wyjątkowo jasne, bogate w azot galaktyki, których obserwacje pomagają lepiej zrozumieć, jak warunki panujące we wczesnym wszechświecie wpływały na powstawanie niezwykłych gwiazd. Możliwe, że to właśnie w takich miejscach formowały się praprzodkowie gromad kulistych znanych z naszej galaktyki — w środowiskach o dużej gęstości, gdzie częste zderzenia gwiazd inicjowały dynamiczny rozwój struktur galaktycznych.
Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba pozostaje naszym najpotężniejszym oknem na przeszłość — umożliwiając obserwacje epoki, która jeszcze niedawno wydawała się zupełnie poza naszym zasięgiem.