Telescopul spațial James Webb (JWST) a făcut din nou istorie prin depășirea granițelor explorării cosmice. Datorită privirii sale atente și tehnologiilor de ultimă oră, el poate să fi detectat cele mai vechi și mai îndepărtate galaxii observate vreodată. Aceste descoperiri, din proiectul Galactic Legacy Infrared Midplane Survey Extraordinaire (GLIMPSE), dezvăluie obiecte situate la o „deplasare spre roșu” de la z = 16 la z = 18, ceea ce înseamnă că le vedem doar așa cum erau la 200 de milioane de ani după Big Bang. Aceasta este o performanță fascinantă care ilustrează capacitățile de neegalat ale JWST. Rezultatele au fost postate pe baza de preprinturi arXiv.
Telescopul spațial James Webb este conceput pentru a sonda adâncurile Universului, explorând cele mai vechi ere ale istoriei sale. Galaxiile recent detectate ar putea aparține, de asemenea, primei generații de obiecte formate după Big Bang. În comparație, înainte de această descoperire, cea mai îndepărtată galaxie confirmată avea o deplasare spre roșu de z = 14,2, corespunzând unei perioade în care universul avea 280 de milioane de ani.
Dacă aceste noi galaxii vor fi confirmate, ele au asistat la apariția primelor structuri luminoase într-un cosmos încă tânăr și tumultuos. Observarea lor ridică provocări semnificative, deoarece lumina pe care o emit a fost întinsă în timpul călătoriei sale către noi din cauza expansiunii universului. Acest fenomen, numit deplasare la roșu, face ca lumina lor să apară în infraroșu, o lungime de undă pe care JWST este special conceput să o analizeze.
Proiectul GLIMPSE, care a făcut această descoperire, a folosit una dintre cele mai puternice caracteristici ale JWST: capacitatea sa de a capta semnale extrem de slabe în lungimi de undă în infraroșu. Aceste semnale provin de la obiecte atât de îndepărtate încât ar fi invizibile cu alte instrumente. O altă cheie a acestei progrese este utilizarea fenomenului de lentilă gravitațională, un efect prezis de Albert Einstein în 1915. Ciorchine masive de galaxii, precum Abell S1063, distorsionează spațiu-timp din jurul lor, acționând ca o lupă, lumina cosmică care amplifică. lumina obiectelor din fundal. Folosind acest efect, James Webb a reușit să detecteze galaxii extrem de slabe și îndepărtate, care altfel ar fi scăpat din vedere.
În ciuda acestor progrese, studiul primelor galaxii rămâne o provocare majoră. Obiectele detectate de James Webb sunt atât de slabe încât este dificil să le confirmăm cu certitudine natura. Pentru a valida aceste galaxii candidate, astronomii au nevoie de spectre detaliate care să le poată identifica compoziția chimică și vârsta. Dar chiar și pentru un telescop la fel de puternic precum JWST, obținerea acestor date poate fi complexă și necesită mult timp de observare. Liderul echipei, Vasili Kokorev, de la Universitatea din Texas subliniază că descoperirea galaxiilor la deplasări spre roșu atât de mari depășește așteptările inițiale. „Densitatea acestor galaxii este mai mare decât ne așteptam”, explică el. Acest lucru ar putea indica faptul că primele galaxii s-au format mai rapid sau diferit decât prezic modelele noastre actuale de evoluție cosmică. Pe măsură ce JWST continuă să exploreze părțile îndepărtate ale universului, rămâne o întrebare: va putea descoperi galaxii și mai vechi? Potrivit lui Hakim Atek, cercetător la Institutul de Astrofizică din Paris, și coautor al studiului, acest lucru depinde de mai mulți factori, inclusiv de luminozitatea și densitatea acestor galaxii primitive. Chiar și cu capacitățile sale avansate, observatorul ar putea fi limitat de luminozitatea scăzută a celor mai vechi galaxii.
Proiectul GLIMPSE a împins deja telescopul la limite, folosind 150 de ore de observație pentru a obține aceste rezultate. Pentru a detecta galaxii și mai îndepărtate, ar fi necesari timpi de observare și mai mari, ceea ce nu este întotdeauna fezabil din cauza timpului de observare deja alocat altor echipe de cercetători. JWST la mare căutare.
