U novoj studiji, tim astronoma na čelu sa Haojing Ianom sa Univerziteta u Misuriju koristio je podatke NASA-inog svemirskog teleskopa James Vebb (JVST) za rano objavljivanje i otkrio 87 galaksija koje bi mogle biti najranije poznate galaksije u svemiru.
Ovo otkriće pomera astronome korak bliže saznanju kada su se galaksije prvi put pojavile u univerzumu — oko 200-400 miliona godina nakon Velikog praska, rekao je Jan, vanredni profesor fizike i astronomije na MU i glavni autor studije.
„Pronalaženje tako velikog broja galaksija u ranim delovima univerzuma sugeriše da bi možda trebalo da revidiramo naše prethodno razumevanje formiranja galaksija“, rekao je Jan. „Naše otkriće nam daje prvu indikaciju da je mnogo galaksija moglo biti formirano u univerzumu mnogo ranije nego što se ranije mislilo.
U studiji, astronomi su tražili potencijalne galaksije na „veoma visokim crvenim pomacima“. Jan je rekao da koncept crvenih pomaka u astronomiji omogućava astronomima da mere koliko su udaljeni objekti u univerzumu – poput galaksija – gledajući kako se boje menjaju u talasima svetlosti koje emituju.
„Ako se izvor svetlosti kreće prema nama, svetlost se ‘stisne’, a ta kraća talasna dužina je predstavljena plavom svetlošću, ili plavim pomakom“, rekao je Jan. „Ali ako se taj izvor [svetlosti] udaljava od nas, svetlost koju proizvodi se ‘razvlači’ i menja se na dužu talasnu dužinu koja je predstavljena crvenim svetlom, ili crvenim pomakom.“
Jan je rekao da je otkriće Edvina Habla kasnih 1920-ih da se naš univerzum stalno širi ključno za razumevanje kako se crveni pomaci koriste u astronomiji.
„Habl je potvrdio da se galaksije van naše galaksije Mlečni put udaljavaju od nas, i što su udaljenije, to se brže udaljavaju“, rekao je Jan. „Ovo se odnosi na crvene pomake kroz pojam udaljenosti – što je veći crveni pomak na kojem je objekat, kao što je galaksija, to je dalje od nas.“
Stoga, Jan je rekao da potraga za galaksijama na veoma visokim crvenim pomacima daje astronomima način da konstruišu ranu istoriju univerzuma.
„Brzina svetlosti je konačna, tako da je potrebno vreme da svetlost pređe neku udaljenost da bi stigla do nas“, rekao je Jan. „Na primer, kada gledamo u sunce, ne gledamo ga kako izgleda u sadašnjosti, već kako je izgledalo pre nekih osam minuta. To je zato što je toliko vremena potrebno da sunčevo zračenje stigne Dakle, kada gledamo galaksije koje su veoma udaljene, mi gledamo njihove slike od davnina.“
Koristeći ovaj koncept, Janov tim je analizirao infracrveno svetlo koje je uhvatio JVST da bi identifikovao galaksije.
„Što je veći crveni pomak na kome je galaksija, to je duže potrebno svetlosti da stigne do nas, tako da veći crveni pomak odgovara ranijem pogledu na univerzum“, rekao je Jan. „Stoga, gledajući galaksije sa većim crvenim pomacima, dobijamo ranije snimke kako je svemir izgledao davno.
JVST je bio kritičan za ovo otkriće jer se objekti u svemiru poput galaksija koji se nalaze na visokim crvenim pomacima – 11 i više – mogu detektovati samo infracrvenom svetlošću, prema Janu. Ovo je izvan onoga što NASA-in Hubble svemirski teleskop može da otkrije jer Hubble teleskop vidi samo od ultraljubičastog do skoro infracrvenog svetla.
„JVST, najmoćniji infracrveni teleskop, ima osetljivost i rezoluciju za taj posao“, rekao je Jan. „Sve dok ovi prvi JVST skupovi podataka nisu objavljeni [sredinom jula 2022.], većina astronoma je verovala da bi univerzum trebalo da ima vrlo malo galaksija izvan crvenog pomaka 11. U najmanju ruku, naši rezultati osporavaju ovaj pogled. Verujem da je ovo otkriće samo vrh ledenog brega jer su se podaci koje smo koristili fokusirali samo na veoma malu oblast univerzuma. Posle ovoga, očekujem da će drugi timovi astronoma pronaći slične rezultate negde drugde u ogromnim dijelovima svemira jer nam JVST nastavlja da pruža novi pogled na najdublje dijelove našeg univerzuma“.
