Svemirski teleskop James Webb (JWST) možda je ponovno oborio vlastiti rekord, potencijalno uočivši najranije galaksije u svemiru. Ako su znanstvenici u pravu, ova otkrića bi mogla pružiti uvid u razdoblje samo 200 milijuna godina nakon Velikog praska.

Pet kandidatkinja za galaksije toliko su udaljene da je njihovo svjetlo putovalo do Zemlje otprilike 13,6 milijardi godina. Zbog širenja svemira te bi galaksije danas trebale biti udaljene nevjerojatnih 34 milijarde svjetlosnih godina. No, važno je napomenuti kako ovo otkriće još nije službeno potvrđeno.

Ove galaksije otkrivene su u sklopu projekta Galactic Legacy Infrared Midplane Survey Extraordinaire (GLIMPSE). Do sada je JWST promatrao najudaljeniju potvrđenu galaksiju pod nazivom JADES-GS-z14-0, nastalu oko 280 milijuna godina nakon Velikog praska. Ako se nove galaksije potvrde, dobit će nazive s prefiksom 'GLIMPSE' prema projektu koji ih je identificirao.

Tragovi prvih galaksija

Istraživanje ovih galaksija moglo bi pomoći u razumijevanju procesa formiranja prvih galaksija. Hakim Atek iz Pariškog instituta za astrofiziku objašnjava da je razdoblje od samo 150 milijuna godina dovoljno kratko da znatno ograniči modele nastanka galaksija: 'Postoje samo ograničeni načini na koje se galaksije mogu formirati u tako kratkom vremenu. Ova promatranja postavit će čvrste granice na naše modele svemira.'

Fenomen crvenog pomaka

Rane galaksije poput ovih opisuju se kao galaksije visokog crvenog pomaka ('high-redshift' ili 'high z'). Širenje svemira rasteže valne duljine svjetlosti koje galaksije emitiraju prema 'crvenom' kraju elektromagnetskog spektra. Mjerenje crvenog pomaka (oznaka 'z') omogućuje procjenu udaljenosti galaksija i starosti svjetlosti, piše Space.

Do sada je JWST rutinski otkrivao galaksije s crvenim pomakom između z = 10 i z = 14. Ove nove galaksije imaju još veće crvene pomake između z = 16 i z = 18, što ih potencijalno čini najmlađima koje smo ikada vidjeli.

Gravitacijska leća kao ključ

GLIMPSE je uspio identificirati ove galaksije zahvaljujući fenomenu gravitacijskog lećenja. Ovaj efekt, predviđen Einsteinovom općom teorijom relativnosti, koristi ogromnu masu objekata poput klastera galaksija da savije svjetlost iza njih. U ovom slučaju, klaster Abell S1063, udaljen oko 4 milijarde svjetlosnih godina, poslužio je kao 'kozmičko povećalo', omogućujući JWST-u da uoči ove udaljene objekte.

Unatoč pomoći gravitacijskog lećenja i moćnim instrumentima JWST-a, galaksije su još uvijek toliko slabe da je teško odrediti njihove karakteristike. Za detaljnije bi proučavanje bila potrebna spektroskopska analiza, no je to izuzetno težak zadatak zbog njihovog slabog sjaja.

Granice JWST-a

Glavni istraživač, Vasily Kokorev s Teksaškog sveučilišta, objašnjava da je za otkrivanje još udaljenijih galaksija potrebno mnogo više promatračkog vremena. Program GLIMPSE koristio je 150 sati promatranja, a za pronalazak još ranijih galaksija moglo bi biti potrebno do 450 sati.

'Teoretski, JWST može pronaći još starije galaksije, ali njihov bi sjaj bio tako slab da bi ih bilo izuzetno teško detektirati,' ističe Kokorev. Unatoč tome, GLIMPSE će nastaviti pružati vrijedne podatke i nova otkrića.

Tim je objavio svoje istraživanje u preprint obliku na platformi arXiv.