Космічний телескоп NASA імені Джеймса Вебба виявив найдальші галактики, які коли-небудь виявляли, деякі з яких датуються лише 300 мільйонами років після створення Всесвіту під час Великого вибуху – часу, коли вік Всесвіту становив лише 2% від свого поточного віку.
Первісні галактики були знайдені міжнародною командою вчених, які відповідали за розробку двох найновіших інструментів JWST. Перший інструмент, відомий як камера ближнього інфрачервоного діапазону (NIRCam), призначений для спостереження за невеликою ділянкою нічного неба в сузір’ї Fornax.
Протягом 10 днів NIRCam спостерігав світло від групи з майже 100 000 галактик на дев’яти інфрачервоних довжинах хвиль. З цього набору даних астрономи виділили 250 найтьмяніших і найчервоніших галактик і націлили на них інший інструмент JWST – спектрометр ближнього інфрачервоного діапазону (NIRSpec).
NIRSpec призначений для збирання світла, випромінюваного небесними тілами, і розкладання його на кольори, що входять до складу. Цей процес створює веселкові графіки, які називаються спектрами. Астрономи можуть проаналізувати спектри галактики, щоб дізнатися все: від її елементного складу до кількості зірок у ній і навіть відстані від Землі.
Останнє робиться шляхом вимірювання явища, відомого як червоне зміщення. Світлу від далеких галактик можуть знадобитися мільярди років, щоб досягти нашої планети. Протягом цього часу довжини хвиль цього світла розтягуються і стають довшими, повільно переходячи в «червону» частину світлового спектру.
Коли світло рухається до Землі від свого джерела, воно неминуче пройде крізь величезні хмари міжзоряного пилу та газу. Відомо, що ці хмари добре поглинають певні довжини хвиль світла, водночас пропускаючи інші відносно безперешкодно. Ця інтерференція створює чіткий візерунок у веселковому спектрі.
Графік, що показує положення та червоні зміщення галактик Антон М. Кукемоер (STScI), Крістофер Вілмер (Університет Арізони), команда JWST PEARLS Обробка зображень: Рольф А. Янсен (ASU), Алісса Паган (STScI))
Вчені змогли визначити вік і відстань до далеких галактик, спостерігаючи, наскільки візерунки в спектрах зміщуються від очікуваного розташування через червоне зміщення.
Використовуючи цю техніку, вчені виявили чотири надзвичайно стародавні галактики, які знаходяться в межах даних JWST, які, як вважають, утворилися лише через 300 мільйонів років після створення Всесвіту під час Великого вибуху. Це робить її на 100 мільйонів років молодшою за найстарішу галактику, яку коли-небудь відкривав космічний телескоп Хаббла.
Це означає, що світло, виявлене JWST, залишило своє джерело приблизно 13,4 мільярда років тому, у той час, коли вік Всесвіту становив лише 2% від свого поточного віку. Рекордний вік галактик зробить їх безцінними для вчених, які намагаються розкрити еволюційні таємниці раннього Всесвіту.
«Важко зрозуміти галактики без розуміння ранніх періодів їхньої еволюції», — пояснив астроном Сандро Такела з Кембриджського університету, який є співавтором дослідження, що описує знахідки. Університет Арізони). «Як і з людьми, багато чого з того, що станеться далі, залежить від впливу цих ранніх поколінь зірок».
«Стільки міжгалактичних питань чекали на трансформаційну можливість Вебба, і ми раді, що можемо взяти участь у розкритті цієї історії».
Дотримуйтеся IGN, щоб бути в курсі останніх і найдивніших подій у світі науки.
Кредит зображення: Northrop Grumman.
Ентоні є позаштатним співавтором, який висвітлює новини науки та відеоігор для IGN. Він має понад вісім років досвіду висвітлення революційних розробок у багатьох наукових галузях, і у нього зовсім немає часу обманювати вас. Слідкуйте за ним у Twitter @BeardConGamer
“Професійний вирішувач проблем. Тонко чарівний любитель бекону. Геймер. Завзятий алкогольний ботанік. Музичний трейлер”
