Οι μακρινοί αυτοί γαλαξίες χρονολογούνται από την «αυγή» του Σύμπαντος, μόλις λίγο καιρό μετά τη Μεγάλη Έκρηξη (Big Bang)- μια χρονική περίοδο κατά την οποία το Σύμπαν ήταν ακόμη ομιχλώδες και θολό και οι πρώτες ακτίνες φωτός διαπερνούσαν το απόλυτο σκοτάδι.
Οι μακροχρόνιες φασματοσκοπικές παρατηρήσεις του JWST είναι τόσο λεπτομερείς που οι ερευνητές μπορούν όχι μόνο να μετρήσουν την απόσταση που έχει διανύσει το φως αυτών των γαλαξιών, αλλά και να συμπεράνουν ορισμένες από τις ιδιότητές τους.
«Για πρώτη φορά, ανακαλύψαμε γαλαξίες μόλις 350 εκατομμύρια χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη και μπορούμε να είμαστε απολύτως σίγουροι για τις αποστάσεις τους», δήλωσε ο αστρονόμος Μπραντ Ρόμπερτσον από το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια Σάντα Κρουζ.
Η κατανόησή μας του σύμπαντος τα πρώτα δισεκατομμύρια χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη είναι εξαιρετικά περιορισμένη έως τώρα, καθώς έχουμε μόνο μοντέλα που περιγράφουν πώς εξελίχθηκαν τα γεγονότα. Οι επιστήμονες εκτιμούν ότι πριν δημιουργηθούν τα πρώτα αστέρια, το Σύμπαν ήταν γεμάτο με αδιαφανή ύλη και οποιοδήποτε φως υπήρχε από ελεύθερα ηλεκτρόνια δεν μπορούσε να κινηθεί ελεύθερα. Αυτά τα σωματίδια σταδιακά ενώθηκαν για να σχηματίσουν ουδέτερο υδρογόνο. Όταν άρχισαν να σχηματίζονται τα αστέρια, ιόνισαν το υδρογόνο και δημιουργήθηκε το φως. Η διαδικασία αυτή ολοκληρώθηκε περίπου 1 δισεκατομμύριο χρόνια μετά τη δημιουργία του Σύμπαντος.
Το φως από αυτά τα αντικείμενα είναι πολύ αμυδρό, αφού προέχεται από πολύ μακριά. Και, λόγω της διαστολής του Σύμπαντος, έχει μετακινηθεί προς το ερυθρό φάσμα, ένα φαινόμενο γνωστό ως ερυθρομετατόπιση. Το JWST είναι το ισχυρότερο τηλεσκόπιο που έχει εκτοξευθεί ποτέ στο διάστημα και ειδικεύεται στο υπέρυθρο και το εγγύς υπέρυθρο φως – σχεδιασμένο για την ανίχνευση αυτού του μετατοπισμένου προς το ερυθρό φως.
Για να εξακριβωθεί με βεβαιότητα η μετατόπιση προς το ερυθρό φάσμα, το φως πρέπει να αναλυθεί στα μήκη κύματος που το αποτελούν, μια τεχνική γνωστή ως φασματοσκοπία. Μια ομάδα ερευνητών διέσπασε το φως από το NIRCam του JWST σε εννέα περιοχές μήκους κύματος, εστιάζοντας σε τέσσερις γαλαξίες με υψηλές μετατοπίσεις ερυθρού, δύο από τους οποίους εντοπίστηκαν για πρώτη φορά από το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble.
Τα νέα δεδομένα του JWST επιβεβαιώνουν ότι αυτοί οι δύο γαλαξίες είναι πράγματι από τους πιο μακρινούς που έχουν εντοπιστεί ποτέ – ενώ οι άλλοι δύο είναι ακόμη πιο μακριά.
«Ήταν ζωτικής σημασίας να αποδείξουμε ότι αυτοί οι γαλαξίες βρίσκονται πράγματι στο πρώιμο Σύμπαν. Είναι πολύ πιθανό οι πιο κοντινοί γαλαξίες να εμφανίζονται ως πολύ μακρινοί», δήλωσε η αστρονόμος Έμμα Κέρτις-Λέικ Emma του Πανεπιστημίου του Hertfordshire στο Ηνωμένο Βασίλειο.
Άλλοι υποψήφιοι γαλαξίες που βρίσκονται ακόμη πιο μακριά, είναι υπό διερεύνηση, αλλά δεν έχουν επιβεβαιωθεί.
«Με αυτές τις μετρήσεις, μπορούμε να γνωρίζουμε την εγγενή φωτεινότητα των γαλαξιών και να υπολογίσουμε πόσα αστέρια έχουν», είπε ο Ρόμπερτσον.
«Τώρα μπορούμε να αρχίσουμε να μελετούμε πώς σχηματίζονται οι γαλαξίες με την πάροδο του χρόνου», κατέληξε ο αστρονόμος.
