Telescopul spațial James Webb și-a doborât propriul record pentru a găsi cele mai vechi galaxii care au existat vreodată

The Telescopul spațial James Webb (JWST) a descoperit o mână de posibile galaxii care ar putea fi printre cele mai vechi care au existat vreodată.

Situat la 13,6 miliarde de ani lumină distanță și la doar 200 de milioane de ani după Big bangcele cinci galaxii candidate sunt cele mai timpurii detectate vreodată și probabil unele dintre primele care s-au format în universul antic.

Dacă vor fi confirmate de observațiile ulterioare, galaxiile antice vor oferi astronomilor un test din ce e mai bun teoriile formării galaxiilor împreună cu perspective unice asupra modului în care materia s-a unit pentru prima dată în cosmos. Cercetătorii și-au publicat concluziile pe 26 noiembrie pe pretiparire baza de date arXivașa că nu au fost încă evaluate de către colegi.

„Conform paradigmei standard de formare a structurii, aceleași fluctuații primordiale care au dat naștere la punctele calde și reci în fundalul cosmic cu microunde (CMB) vor crește, se vor prăbuși și vor forma primele galaxii în timpul zorilor cosmice, marcând inaugurarea epocii prima lumină”, au scris cercetătorii în studiul lor.

„Aceste primele galaxii au rămas în afara limitei noastre de observație timp de zeci de ani”, au adăugat ei. Cu toate acestea, JWST a schimbat asta.

Cosmologii au estimat anterior că primele aglomerări de stele au început să fuzioneze și să formeze galaxii la doar câteva sute de milioane de ani după Big Bang.

Înrudit: Telescopul James Webb descoperă „galaxia din interiorul exteriorului” aproape de zorii timpului

Apoi, la doar 1 până la 2 miliarde de ani de viață a universului, teoriile actuale sugerează că aceste protogalaxii timpurii au ajuns la adolescență – formându-se în galaxii pitice care s-au devorat reciproc pentru a deveni unele ca ale noastre.

Dar găsirea momentului exact al acestui proces și a vitezei la care au avut loc primii pași, este o provocare, deoarece lumina din aceste galaxii este atât de slabă, iar expansiunea universului a întins (sau a deplasat în mod dramatic) lungimile de undă ale acestora în spectrul infraroșu.

Spre deosebire de predecesorul său, Telescopul spațial HubbleJWST poate detecta lumina în spectrul infraroșu, oferind telescopului acces la primele etape ale universului. Dar lumina din epocile extrem de timpurii ale universului nostru este încă prea slabă pentru a fi detectată singură.

Pentru a evita acest lucru, cercetătorii din spatele noilor observații – făcute ca parte a proiectului Galactic Legacy Infrared Midplane Survey Extraordinaire (GLIMPSE) – au profitat de un fenomen cunoscut sub numele de lentilă gravitațională pentru a mări lumina îndepărtată a acestor galaxii timpurii.

După cum a subliniat Einstein în a lui teoria relativității generalegravitația este curbarea și distorsiunea spațiului-timp în prezența materiei și a energiei. Acest spațiu curbat, la rândul său, dictează modul în care energia și materia se mișcă.

Aceasta înseamnă că, deși lumina călătorește în linie dreaptă, ea poate fi îndoită și mărită de gravitație. În acest caz, galaxia Abell S1063 se află între regiunea pe care au ales să o studieze și a noastră sistemul solarconcentrând lumina galaxiei timpurii astfel încât să poată fi văzută cu telescoape.

Îndreptând JWST către această regiune a spațiului curbat și adunând încet lumina din spatele ei, astronomii au împins telescopul la limita capacităților sale, surprinzând primele licăriri slabe din galaxiile timpurii.

Dacă vor fi confirmate de studii ulterioare, aceste galaxii candidate vor fi mai tinere decât cea mai veche galaxie confirmatăJADES-GS-z14-0, cu aproximativ 90 de milioane de ani – plasându-i printre primii care ar putea fi formați vreodată. Și faptul că toate au fost găsite în aceeași regiune a cerului sugerează că ar putea fi mult mai mulți acolo.

Deci cum au crescut galaxii ca acestea atât de repede? Răspunsurile la misterul cosmic rămân evazive, dar este puțin probabil să o facă rupe înțelegerea noastră actuală a cosmologiei. În schimb, astronomii se joacă cu explicații care includ apariția mai devreme decât cea anticipată a găurilor negre gigantice, feedback de la exploziile supernovei sau chiar influența energie întunecată pentru a explica formarea rapidă a stelelor în interiorul lor.

Ben Turner este un scriitor cu sediul în Marea Britanie la Live Science. El acoperă fizică și astronomie, printre alte subiecte precum tehnologia și schimbările climatice. A absolvit University College London cu o diplomă în fizica particulelor înainte de a se pregăti ca jurnalist. Când nu scrie, lui Ben îi place să citească literatură, să cânte la chitară și să se facă de rușine cu șahul.