To τηλεσκόπιο James Webb αποκάλυψε το «πρίκουελ» του Πρώιμου Σύμπαντος (φωτο)

Το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb της NASA έχει αρχίσει να ρίχνει φως στα χρόνια διαμόρφωσης της ιστορίας του σύμπαντος που μέχρι στιγμής ήταν απρόσιτα και αναφέρονται στο σχηματισμό και τη συναρμολόγηση των γαλαξιών.

Για πρώτη φορά, ένα πρωτοσμήνος επτά γαλαξιών επιβεβαιώθηκε σε απόσταση που οι αστρονόμοι αναφέρουν ως redshift 7.9, ή μόλις 650 εκατομμύρια χρόνια, μετά τη Μεγάλη Έκρηξη.

Με βάση τα δεδομένα που συλλέχθηκαν, οι αστρονόμοι υπολόγισαν τη μελλοντική ανάπτυξη του εκκολαπτόμενου σμήνου, διαπιστώνοντας ότι πιθανότατα θα αυξηθεί σε μέγεθος και μάζα που θα μοιάζει με το σύμπλεγμα Coma, ένα τέρας του σύγχρονου σύμπαντος.

Το σύμπλεγμα Coma:

«Πρόκειται για μια πολύ ιδιαίτερη, μοναδική τοποθεσία επιταχυνόμενης εξέλιξης των γαλαξιών και ο Webb μας έδωσε την άνευ προηγουμένου ικανότητα να μετράμε τις ταχύτητες αυτών των επτά γαλαξιών και να επιβεβαιώσουμε με σιγουριά ότι είναι συνδεδεμένοι μαζί σε ένα πρωτοσμήνος», δήλωσε ο Takahiro Morishita του Ινστιτούτου IPAC-California. of Technology, ο κύριος συγγραφέας της μελέτης που δημοσιεύτηκε στο Astrophysical Journal Letters .

Οι ακριβείς μετρήσεις που καταγράφηκαν από το φασματογράφο του Webb ( NIRSpec ) ήταν το κλειδί για την επιβεβαίωση της συλλογικής απόστασης των γαλαξιών και των υψηλών ταχυτήτων με τις οποίες κινούνται μέσα σε ένα φωτοστέφανο σκοτεινής ύλης – περισσότερα από δύο εκατομμύρια μίλια την ώρα (περίπου χίλια χιλιόμετρα), ανά δευτερόλεπτο).

Τα φασματικά δεδομένα επέτρεψαν στους αστρονόμους να μοντελοποιήσουν και να χαρτογραφήσουν τη μελλοντική ανάπτυξη της ομάδας, μέχρι την εποχή μας στο σύγχρονο σύμπαν.

Η πρόβλεψη ότι το πρωτοσμήνος θα μοιάζει τελικά με το Σμήνος Κόμα σημαίνει ότι θα μπορούσε τελικά να είναι μεταξύ των πυκνότερων γνωστών συλλογών γαλαξιών, με χιλιάδες μέλη.

Τα σμήνη γαλαξιών είναι οι μεγαλύτερες συγκεντρώσεις μάζας στο γνωστό σύμπαν, οι οποίες μπορούν να παραμορφώσουν δραματικά τον ιστό του ίδιου του χωροχρόνου.

Αυτή η παραμόρφωση, που ονομάζεται βαρυτικός φακός, μπορεί να έχει μεγεθυντικό αποτέλεσμα για αντικείμενα πέρα από το σμήνος, επιτρέποντας στους αστρονόμους να κοιτάζουν μέσα από το σμήνος σαν γιγάντιος μεγεθυντικός φακός .

Η ερευνητική ομάδα μπόρεσε να χρησιμοποιήσει αυτό το φαινόμενο, κοιτάζοντας μέσα από το Σμήνος της Πανδώρας για να δει τα πρωτοσύστατα. Ακόμη και τα ισχυρά όργανα του Webb χρειάζονται βοήθεια από τη φύση.

Η διερεύνηση του τρόπου με τον οποίο συγκεντρώθηκαν για πρώτη φορά μεγάλα σμήνη όπως η Πανδώρα και το Κόμα ήταν δύσκολη, λόγω της επέκτασης του σύμπαντος που τεντώνει το φως πέρα από τα ορατά μήκη κύματος στο υπέρυθρο, όπου οι αστρονόμοι δεν είχαν δεδομένα υψηλής ανάλυσης πριν από τον Webb.

Τα όργανα υπερύθρων του Webb αναπτύχθηκαν ειδικά για να καλύψουν αυτά τα κενά στην αρχή της ιστορίας του σύμπαντος.

Οι επτά γαλαξίες που επιβεβαιώθηκαν από τον Webb καθιερώθηκαν για πρώτη φορά ως υποψήφιοι για παρατήρηση χρησιμοποιώντας δεδομένα από το πρόγραμμα Frontier Fields του διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble .

Το πρόγραμμα αφιέρωσε τον χρόνο Hubble σε παρατηρήσεις με χρήση βαρυτικού φακού, για να παρατηρήσει λεπτομερώς πολύ μακρινούς γαλαξίες. Ωστόσο, επειδή το Hubble δεν μπορεί να ανιχνεύσει φως πέρα από το εγγύς υπέρυθρο, υπάρχουν τόσες πολλές λεπτομέρειες που δε μπορεί να δει.

Το Webb ανέλαβε την έρευνα, εστιάζοντας στους γαλαξίες που ανίχνευσε το Hubble και συλλέγοντας λεπτομερή φασματοσκοπικά δεδομένα εκτός από εικόνες.

Η ερευνητική ομάδα αναμένει ότι η μελλοντική συνεργασία μεταξύ του Webb και του ρωμαϊκού διαστημικού τηλεσκοπίου Nancy Grace της NASA , μια αποστολή έρευνας ευρέως πεδίου υψηλής ανάλυσης, θα αποφέρει ακόμη περισσότερα αποτελέσματα σε πρώιμα σμήνη γαλαξιών.

Με 200 φορές το υπέρυθρο οπτικό πεδίο του Hubble σε μία μόνο λήψη, ο Roman θα είναι σε θέση να αναγνωρίσει περισσότερους υποψήφιους γαλαξίες πρωτοσμήνους, κάτι που ο Webb μπορεί να παρακολουθήσει για να επιβεβαιώσει με τα φασματοσκοπικά του όργανα.

Η ρωμαϊκή αποστολή είναι επί του παρόντος στόχος για εκτόξευση έως τον Μάιο του 2027.