Kосмическият телескоп „Джеймс Уеб“ е открил няколко галактики, които може да са сред най-ранните, съществували някога. Намиращи се на 13.6 млрд. светлинни години от нас и само 200 млн. години след Големия взрив, петте галактики кандидати са най-ранните открити досега и вероятно са едни от първите, които са се образували в древната Вселена.

Ако бъдат потвърдени от последващи наблюдения, древните галактики ще предложат на астрономите проверка на най-добрите им теории за формирането на галактиките, както и уникални прозрения за това как материята за първи път се е сляла в Космоса.

„Според стандартната парадигма за формиране на структури същите първични флуктуации, които са породили горещи и студени петна в космическия микровълнов фон (КМВ), в крайна сметка ще нараснат, ще се свият и ще образуват първите галактики по време на космическата зора, поставяйки началото на епохата на първата светлина“, пишат изследователите в своето проучване.

„В продължение на десетилетия тези първи галактики оставаха извън обсега на нашите наблюдения“, допълват те. И все пак новият телескоп промени това.

Преди това космолозите смятаха, че първите струпвания на звезди са започнали да се сливат и да образуват галактики само няколкостотин милиона години след Големия взрив. След това, само 1 - 2 милиарда години след началото на живота на Вселената, съвременните теории предполагат, че тези ранни протогалактики са достигнали до юношеска възраст - формирали са се в галактики джуджета, които са се поглъщали взаимно, за да се превърнат в галактики като нашата.

Но установяването на точното време на този процес и на скоростта, с която са се случили най-ранните етапи, е предизвикателство, тъй като светлината от тези галактики е много слаба, а разширяването на Вселената драстично е разтеглило (или изместило) дължината на вълната им в инфрачервения спектър.

За разлика от своя предшественик - космическия телескоп "Хъбъл" - "Джеймс Уеб" може да открива светлина в инфрачервения спектър, което дава на телескопа достъп до първите етапи на Вселената. Но светлината от изключително ранните епохи на нашата Вселена все още е твърде слаба, за да бъде засечена самостоятелно.

За да заобиколят това, изследователите, които стоят зад новите наблюдения - направени в рамките на проекта Galactic Legacy Infrared Midplane Survey Extraordinaire (GLIMPSE), - се възползват от явление, известно като гравитационна леща, за да увеличат далечната светлина на тези ранни галактики.

Както Айнщайн е описал в своята Обща теория на относителността, гравитацията е изкривяването и деформацията на пространство-времето в присъствието на материя и енергия. Това изкривено пространство на свой ред диктува начина, по който се движат енергията и материята. Това означава, че въпреки че светлината се движи по права линия, тя може да бъде огъната и увеличена от гравитацията. В този случай галактиката Abell S1063 се намира между региона, който са избрали да изследват, и нашата Слънчева система, като фокусира светлината на ранната галактика, за да може да бъде наблюдавана от телескопите.

Като насочиха "Джеймс Уеб" към тази област на извитото пространство и бавно събираха светлината, която се излъчваше иззад нея, астрономите изтласкаха телескопа до границите на възможностите му, улавяйки първите слаби проблясъци от ранните галактики.

Ако бъдат потвърдени от по-нататъшни изследвания, тези галактики кандидати ще бъдат по-млади от най-ранната потвърдена галактика, JADES-GS-z14-0, с около 90 милиона години - което ги поставя сред първите, които някога са могли да се образуват. Фактът, че всички те са открити в една и съща област на небето, предполага, че може да има много повече такива галактики.

Снимка: Unsplash/ESA/Webb, NASA & CSA, O. Nayak, M. Meixner

Виж още: Дизайнер превърна емотикона на обувката на Apple в истинска маратонка, която можете да си купите