James Webb: Στο Σμήνος της Πανδώρας ο δεύτερος πιο μακρινός γαλαξίας

Σε ακόμα μια εντυπωσιακή ανακάλυψη προχώρησαν οι επιστήμονες με τη βοήθεια του διαστημικού τηλεσκοπίου «James Webb», καθώς έπειτα από συστηματική παρατήρηση στο Σμήνος της Πανδώρας, επιβεβαίωσαν την ύπαρξη του δεύτερου πιο μακρινού γαλαξία που παρατηρήθηκε ποτέ, ενώ παράλληλα ανακαλύφθηκε και ο τέταρτος πιο μακρινός γαλαξίας.

Οι γαλαξίες περιγράφονται σε δημοσίευση στο περιοδικό «Astrophysical Journal Letters». Μια διεθνής ομάδα με επικεφαλής ερευνητές του Πολιτειακού Πανεπιστημίου της Πενσυλβάνια (Penn State) επιβεβαίωσε την απόσταση αυτών των αρχαίων γαλαξιών και συμπέρανε τις ιδιότητές τους χρησιμοποιώντας νέα φασματοσκοπικά δεδομένα από το τηλεσκόπιο James Webb.

Σε αντίθεση με άλλους γαλαξίες που έχουν επιβεβαιωθεί σε αυτή την απόσταση, οι νέοι γαλαξίες είναι μεγαλύτεροι. Ο ένας είναι επιμήκης, σχεδόν σαν φιστίκι, και ο άλλος μοιάζει με χνουδωτή μπάλα. Αν και αναμένεται να έχουν σχηματιστεί από παρόμοια υλικά, δείχνουν σημάδια ότι είναι πολύ διαφορετικοί μεταξύ τους.

Η ερευνητική ομάδα εκτιμά ότι το φως που ανιχνεύθηκε από το τηλεσκόπιο εκπέμφθηκε από τους δύο γαλαξίες όταν το σύμπαν είχε ηλικία περίπου 330 εκατομμυρίων ετών και ταξίδεψε για περίπου 13,4 δισεκατομμύρια έτη φωτός για να φτάσει στο James Webb. Όμως, οι γαλαξίες βρίσκονται σήμερα στα 33 δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά από τη Γη, λόγω της διαστολής του σύμπαντος κατά τη διάρκεια αυτού του χρόνου. Οι απίστευτα μακρινοί γαλαξίες προσφέρουν πληροφορίες για το πώς μπορεί να σχηματίστηκαν οι πρώτοι γαλαξίες.

«Το φως από αυτούς τους γαλαξίες είναι αρχαίο, περίπου τρεις φορές παλαιότερο από τη Γη», δηλώνει ο Τζόελ Λέγια, επίκουρος καθηγητής Αστρονομίας και Αστροφυσικής στο Πολιτειακό Πανεπιστήμιο της Πενσυλβάνια.

«Πριν από την ανάλυσή μας, γνωρίζαμε μόνο τρεις γαλαξίες που είχαν επιβεβαιωθεί σε αυτή περίπου την ακραία απόσταση», εξηγεί ο πρώτος συγγραφέας, Μπίνγκζι Γουάνγκ, μεταδιδακτορικός ερευνητής στο Πολιτειακό Πανεπιστήμιο της Πενσυλβάνια.

Αξίζει να σημειωθεί, ότι οι δύο γαλαξίες είναι σημαντικά μεγαλύτεροι από τους τρεις γαλαξίες που είχαν εντοπιστεί προηγουμένως σε αυτές τις ακραίες αποστάσεις. Ο ένας είναι τουλάχιστον έξι φορές μεγαλύτερος με διάμετρο περίπου 2.000 έτη φωτός. Καθώς το πρώιμο σύμπαν θεωρείται ότι ήταν πολύ συμπιεσμένο, αποτελεί, σύμφωνα με τον Γουάνγκ, έκπληξη το γεγονός ότι ο γαλαξίας είναι τόσο μεγάλος.

Οι δύο γαλαξίες ήταν μεταξύ των 60.000 πηγών φωτός στο Σμήνος της Πανδώρας που ανιχνεύθηκαν σε μία από τις πρώτες εικόνες βαθέος πεδίου του διαστημικού τηλεσκοπίου James Webb κατά τη διάρκεια του 2022, του πρώτου έτους επιστημονικής λειτουργίας του. Μέσα σε λίγους μήνες η ερευνητική ομάδα περιόρισε τις 60.000 φωτεινές πηγές σε 700 υποψήφιες για περαιτέρω μελέτη, οκτώ από τις οποίες θεωρούσαν ότι θα μπορούσαν ενδεχομένως να είναι μεταξύ των πρώτων γαλαξιών. Στη συνέχεια το τηλεσκόπιο στράφηκε ξανά στο Σμήνος της Πανδώρας καταγράφοντας τα φάσματα των υποψήφιων πηγών φωτός.

Φωτό: NASA, UNCOVER (Bezanson et al., DIO: 10.48550/arXiv.2212.04026) Insets: NASA, UNCOVER (Wang et al., 2023) Composition: Dani Zemba/Penn State