Teleskop Webba wypatrzył zagadkową galaktykę

Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba wykrył niespodziewane promieniowanie wodoru, pochodzące z galaktyki obecnej we wczesnym wszechświecie. Odkrycie to ma znaczenie dla zrozumienia wczesnego wszechświata.

Jak przypominają specjaliści Europejskiej Agencji Kosmicznej, jednym z kluczowych celów naukowych Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba jest badanie początków wszechświata dokładniej, niż było to kiedykolwiek możliwe. Mowa o czasie, kiedy formowały się pierwsze galaktyki.

Podstawowe znaczenie w tym zakresie ma niezwykła wysoka czułość teleskopu na światło podczerwone. To otwiera nowe możliwości badania tego, w jaki sposób powstawały te galaktyki oraz jaki wpływ miały na wszechświat.

>>> Atmosfera po raz pierwszy została zbadana w 3D

Teleskop zaobserwował właśnie niezwykle odległą galaktykę JADES-GS-z13-1, obserwowaną w czasie zaledwie 330 milionów lat po Wielkim Wybuchu. Dla przypomnienia – wszechświat liczy 13,8 miliarda lat.

Naukowców coś bardzo zaskoczyło. Chodzi o jasną emisję światła o szczególnej długość fali światła, znanej jako emisja Lyman-?, za którą odpowiadają atomy wodoru. Emisja okazała się znacznie silniejsza, niż – jak uważano – było to możliwe na tak wczesnym etapie rozwoju wszechświata.

„Wczesny wszechświat był spowity gęstą mgłą neutralnego wodoru” – opowiada Roberto Maiolino z University of Cambridge and University College London. – „Większość tej mgły zanikła w procesie zwanym rejonizacją, który zakończył się około miliarda lat po Wielkim Wybuchu. GS-z13-1 została zaobserwowana, gdy wszechświat miał zaledwie 330 milionów lat, a mimo to wykazuje zaskakująco wyraźny, charakterystyczny sygnał emisji Lyman-?. Tymczasem można go zobaczyć dopiero wtedy, gdy mgła całkowicie opadnie. Ten wynik był całkowicie nieoczekiwany, patrząc z punktu widzenia teorii wczesnego formowania się galaktyk, i naprawdę zaskoczył astronomów”.

Odkrycie promieniowania Lyman-? z tej galaktyki ma znaczenie dla zrozumienia wczesnego wszechświata – podkreślają naukowcy.

Źródło wykrytego promieniowania nie jest jeszcze znane. Badacze spekulują, że może nim być otaczający galaktykę zjonizowany wodór wytworzony przez populację nietypowych, bardzo masywnych, gorących i jasnych gwiazd. Mogły być one nawet typowe dla tego okresu. Innym rozwiązaniem może być aktywne centrum galaktyki, zasilane przez supermasywne czarne dziury.

„Było jasne, że Webb, podążając śladami Kosmicznego Teleskopu Hubble’a, będzie w stanie odkrywać coraz bardziej odległe galaktyki. Jednak, jak pokazuje przypadek GS-z13-1, zawsze miało być niespodzianką to, co ujawni na temat natury rodzących się gwiazd i czarnych dziur powstających na skraju kosmicznego czasu” – zwraca uwagę Peter Jakobsen z Uniwersytetu Kopenhaskiego.

Zobacz także