Pierwsze galaktyki pomagają zrozumieć, jak formował się Wszechświat

Naukowcy dzięki Kosmicznemu Teleskopowi Webba uchwycili pierwsze galaktyki, które uformowały się ponad 13 miliardów lat temu. Obserwacje pomagają zrozumieć to, jak powstawał Wszechświat.

.Zdjęcia wykonane za pomocą kamery MIRI (Mid-Infrared Instrument) na Kosmicznym Teleskopie Jamesa Webba (JWST) umożliwiły po raz pierwszy obserwację wczesnych galaktyk w świetle podczerwonym o większej długości fali. W ramach nowego badania, opublikowanego w czasopiśmie w Astronomy and Astrophysics, astronomowie z Stockholm University, przeanalizowali te obrazy, aby lepiej zrozumieć, jak te pierwsze galaktyki uformowały się ponad 13 miliardów lat temu, a z nimi cały Wszechświat.

.W badaniu naukowcy przeprowadzili obserwacje Ultra Głębokiego Pola Hubble’a (HUDF – Hubble Ultra Deep Field), obszaru nieba najczęściej obserwowanego przez różne teleskopy kosmiczne, takie jak Hubble i James Webb oraz naziemne, takie jak VLT i ALMA.

„Na zdjęciach możemy zobaczyć najbardziej odległe znane nam galaktyki. Wyjątkowość naszych obserwacji polega na tym, że były one wykonywane w świetle podczerwonym o średniej długości fali i przy bardzo długim czasie ekspozycji, blisko 100 godzin. Pozwoliło nam to badać niezwykle odległe galaktyki, które wyemitowały swoje światło ponad 13 miliardów lat temu, blisko początku wszechświata” – mówi Göran Östlin z Stockholm University.

Obserwacje MIRI pierwszych galaktyk pozwalają badaczom zrozumieć, jak i kiedy powstały znajdujące się w nich gwiazdy. Wcześniejsze obserwacje mierzyły jedynie światło nowo narodzonych obiektów tego typu w tych galaktykach.

„Dzięki MIRI możemy oszacować liczbę gwiazd, które uformowały się jeszcze wcześniej, w okolicy Wielkiego Wybuchu. Daje nam to możliwość zbadania, w jaki sposób pierwsze galaktyki ewoluowały we wczesnych dniach Wszechświata” – twierdzi Jens Melinder z Stockholm University.

Wykorzystując światło średniej podczerwieni, astronomowie mogli również zbadać galaktyki pyłowe, z których niektóre posiadają czarne dziury. Struktury te zawierają duże ilości pyłu międzygwiazdowego, który pochłania niebieskie światło gwiazd, a to które ucieka z nich dociera do Ziemi, jako światło podczerwone.

„Kamera MIRI pozwoliła nam widzieć przez zasłonę pyłu i obserwować to, co znajduje się za nią. Obserwując galaktyki pyłowe, możemy zrozumieć, jak szybko cięższe pierwiastki, z których zbudowany jest pył, powstały we wczesnym Wszechświecie i jak ewoluowały supermasywne czarne dziury otoczone pierścieniem gorącego materiału” – tłumaczy Jens Melinder.

.„Dostarczyliśmy zupełnie nowych danych, które będą mogły być wykorzystywane w przyszłości przez naukowców badających ewolucję i powstawanie pierwszych galaktyk. HUDF jest tak dobrze poznaną częścią nocnego nieba, że ma ogromną wartość dla astronomii, a nasze obserwacje dostarczyły jeszcze więcej informacji o tej części kosmosu” – podsumowuje.

Oprac. EG