Webb był w stanie po raz pierwszy zaobserwować narodziny tego, co obecnie jest gigantyczną gromadą galaktyk

Nawet najwięksi giganci byli kiedyś dziećmi, małymi i bezradnymi. Dotyczy to nie tylko żywych organizmów na naszej małej planecie, ale także gwiazd, galaktyk i być może gromad galaktyk. Do tej pory nie mieliśmy okazji szczegółowo przyjrzeć się „młodym” latom Wszechświata, tym odległym czasom, kiedy galaktyki formowały się i zaczynały łączyć w większe struktury, które z czasem dawały początek gigantycznym gromadom galaktyk, które widzimy w teraźniejszość.

Ale Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba zmienił wszystko, a dzięki swojej czułości i mocy zaczął rzucać światło na te lata formowania się galaktyk, które do tej pory były poza zasięgiem. Teraz po raz pierwszy potwierdzono odkrycie „protogromady” siedmiu galaktyk w odległości 13,1 miliarda lat świetlnych, czyli zaledwie 650 milionów lat od Wielkiego Wybuchu. Na podstawie zebranych danych astronomowie obliczyli, jak będzie wyglądać przyszła ewolucja tej rodzącej się gromady i odkryli, że będzie ona rosła pod względem masy i rozmiaru, aż będzie przypominać gromadę Coma, „potwora” współczesnego wszechświata złożonego z ponad tysiąc galaktyk.

wyjaśnia Takahiro Morishita z IPAC-California Institute of Technology i główny autor badania opublikowanego w „Listy z dziennika astrofizycznego„,” Jest to szczególne i wyjątkowe miejsce dla przyspieszonej ewolucji galaktyk, a Webb dał nam bezprecedensową możliwość pomiaru prędkości tych siedmiu galaktyk i potwierdzenia z całą pewnością, że są one zjednoczone w protogromadzie.

Osiągnięcie było możliwe dzięki precyzyjnym pomiarom wykonanym za pomocą spektrometru bliskiej podczerwieni Webba, NIRSpec, który potwierdził względne prędkości i odległości między siedmioma galaktykami poruszającymi się w halo ciemnej materii z prędkością około 1000 km/s. Zebrane dane pozwoliły astronomom modelować przyszłą ewolucję tej grupy młodych galaktyk i śledzić jej możliwą ewolucję we współczesnym wszechświecie.

Masa i rozmiar wzrosną, aby przypominać obecną gromadę w Warkoczu, która składa się z ponad 1000 galaktyk i części Supergromady w Warkoczu, kuli o średnicy 20 milionów lat świetlnych i zawierającej ponad 3000 pojedynczych galaktyk. znane grupy węgierskie. Jak mówi Benedetta Volcani z Włoskiego Narodowego Instytutu Astrofizyki i inny członek zespołu badawczego: „Możemy zobaczyć te odległe galaktyki jako małe krople wody w różnych rzekach i możemy zobaczyć, jak ostatecznie staną się częścią wielka, wielka rzeka”.

Gromady galaktyk to największe skupiska materii (i masy) w znanym wszechświecie, które mogą radykalnie zniekształcić strukturę samej czasoprzestrzeni. To zniekształcenie, zwane soczewkowaniem grawitacyjnym, powoduje powiększenie, jak kosmiczne szkło powiększające, obiektów poza gromadą, pozwalając astronomom zajrzeć przez gromadę, jakby była to gigantyczna soczewka. Naukowcy byli w stanie wykorzystać ten efekt, patrząc przez gromadę Pandora, aby zobaczyć początkową masę. Nawet potężne narzędzia internetowe potrzebują pomocy natury, aby zobaczyć tak daleko.

Siedem galaktyk, które Webb po raz pierwszy potwierdził jako kandydatki do obserwacji, zostało stworzonych przy użyciu danych z programu Frontier Fields Teleskopu Kosmicznego Hubble’a. Program poświęcił czas Hubble’owi na obserwacje za pomocą soczewkowania grawitacyjnego, szczegółowo obserwując bardzo odległe galaktyki. Jednakże, ponieważ Hubble nie może wykryć światła poza zakresem bliskiej podczerwieni, był w stanie zobaczyć tylko ograniczoną ilość szczegółów. Webb wznowił badania, koncentrując się na galaktykach odkrytych przez Hubble’a i zbierając szczegółowe dane spektralne oraz obrazy.

„To niesamowite, że możemy marzyć o nauce, o której teraz marzymy, dzięki Webbowi” — mówi Tommaso Treu z UCLA i inny członek zespołu. Dzięki tej małej protogromadzie siedmiu galaktyk, znajdującej się w tak dużej odległości, uzyskaliśmy spektralny współczynnik potwierdzenia na poziomie 100 procent, co wskazuje na potencjał przyszłego mapowania ciemnej materii i wypełniania osi czasu wczesnej ewolucji Wszechświata. „