Το σύστημα ανακαλύφθηκε σε μια περιοχή του διαστήματος γνωστή ως Σμήνος Γαλαξιών της Πανδώρας, ή Άμπελ 27, το οποίο βρίσκεται σε απόσταση σχεδόν 4 δισεκατομμυρίων ετών φωτός από τη Γη.
«Λόγω της μεγάλης μάζας του, σχεδόν 4 τρισεκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από αυτή του Ήλιου μας, το σμήνος λειτουργεί ως «βαρυτικός φακός» που παραμορφώνει το χωρόχρονο γύρω του.
Έτσι φως που εκπέμπεται από πιο μακρινούς γαλαξίες που βρίσκονται πίσω από το σμήνος, καμπυλώνεται από τη βαρύτητα και αντί να πάει σε άλλες κατευθύνσεις, ένα μέρος του έρχεται προς τη Γη (Σχηματική αναπαράσταση του φαινομένου του βαρυτικού φακού ενός σμήνους γαλαξιών, ο οποίος καμπυλώνει το φως γαλαξιών πίσω από το σμήνος, φέρνοντάς το προς τη Γη)», εξηγεί ο Καθηγητής Αστροφυσικής του Πανεπιστημίου Κρήτης και Διευθυντής του Ινστιτούτου Αστροφυσικής του ΙΤΕ και του Αστεροσκοπείου Σκίνακα, Βασίλης Χαρμανδάρης.
«Αυτό το γεγονός έχει ως αποτέλεσμα να αυξάνεται συνολικά το φως που λαμβάνουμε από αυτόν τον μακρινό γαλαξία (φαινόμενο της βαρυτικής μεγέθυνσης) αντί να λαμβάνεται μόνο το φως που θα ερχόταν ευθύγραμμα προς τη Γη.
Έτσι χάρη στην ύπαρξη του σμήνους μπορούμε να παρατηρήσουμε πιο αμυδρούς, και πιο μακρινούς γαλαξίες από ότι θα μπορούσαμε διαφορετικά», συμπληρώνει.
Οι ερευνητές, που δημοσίευσαν τα ευρήματά τους σε ένα νέο άρθρο στο Astrophysical Journal Letters, ισχυρίζονται ότι οι νέοι γαλαξίες, που φαίνονται σαν ένα φιστίκι και μια αφράτη μπάλα, ονομάζονται UNCOVER z-13 και UNCOVER z-12 αντίστοιχα και είναι μεγαλύτεροι από άλλους γαλαξίες που παρατηρούνται στην ίδια απόσταση.
Οι δύο γαλαξίες είναι τόσο μακριά που παρέχουν μια ματιά στο σύμπαν όταν ήταν μόλις 330 εκατομμυρίων ετών. «Γνωρίζοντας ότι σήμερα η ηλικία του Σύμπαντος είναι 13,74 δισεκατομμύρια έτη, το φως από αυτούς τους γαλαξίες θα έπρεπε να ταξιδέψει για 13,4 δισεκατομμύρια έτη πριν φτάσει στο Τζέιμς Γουέμπ.
Λόγω όμως της ταυτόχρονης διαστολής του Σύμπαντος, η απόσταση ανάμεσα στη Γη και τους γαλαξίες αυτούς σήμερα είναι 33 δισεκατομμύρια έτη φωτός, πράγμα που είναι αρκετά ενδιαφέρον και φαινομενικά παράδοξο!», σημειώνει ο Έλληνας αστροφυσικός.
«Πολύ λίγα είναι γνωστά για το πρώιμο σύμπαν και ο μόνος τρόπος για να μάθουμε για εκείνη την εποχή και να δοκιμάσουμε τις θεωρίες μας για το σχηματισμό και την ανάπτυξη των πρώιμων γαλαξιών είναι με αυτούς τους πολύ μακρινούς γαλαξίες», εξηγεί ο πρώτος συγγραφέας Bingjie Wang.
«Πριν από την ανάλυσή μας, γνωρίζαμε μόνο τρεις γαλαξίες που επιβεβαιώθηκαν σε αυτήν την ακραία απόσταση. Η μελέτη αυτών των νέων γαλαξιών και των ιδιοτήτων τους αποκάλυψε την ποικιλομορφία των γαλαξιών στο πρώιμο σύμπαν και πόσα πράγματα πρέπει να μάθουμε από αυτούς».
Οι δύο νέοι γαλαξίες ξεχωρίζουν γιατί είναι αρκετά μεγαλύτεροι από τους τρεις που ανακαλύφθηκαν προηγουμένως. Ο ένας είναι περίπου έξι φορές μεγαλύτερος, με διάμετρο περίπου 2.000 έτη φωτός.
Το μέγεθος αυτό βέβαια είναι πολύ μικρότερο από τον δικό μας Γαλαξία, ο οποίος έχει διάμετρο 100.000 έτη φωτός, μέγεθος που θεωρείται μεγάλο για έναν γαλαξία στον πρώιμο σύμπαν.
Οι Z-13 και Z-12 βρέθηκαν κρυμμένοι πίσω από το Σμήνος της Πανδώρας, το οποίο σχηματίστηκε από τη συσσώρευση τεσσάρων μικρότερων γαλαξιακών σμηνών πριν από 350 εκατομμύρια χρόνια.
Οι δύο γαλαξίες εντοπίστηκαν όταν η ομάδα διεθνών ερευνητών εξέτασε δεδομένα από μία από τις πρώτες εικόνες σε βάθος πεδίου του Γουέμπ που τραβήχτηκαν το 2022, λίγο μετά την έναρξη των επιστημονικών εργασιών.
Ο δεύτερος και ο τέταρτος πιο μακρινός γαλαξίας που έχει παρατηρηθεί ποτέ (UNCOVER z-13 και UNCOVER z-12) επιβεβαιώθηκαν με τη χρήση της κάμερας NIRCam του διαστημικού τηλεσκοπίου James Webb, η οποία συλλέγει φως στο κοντινό υπέρυθρο, δηλαδή με μήκος κύματος τριπλάσιο από αυτό στο οποίο βλέπουμε με τα μάτια μας. Οι γαλαξίες βρίσκονται πίσω από το σμήνος της Πανδώρας (Abell 2744), και το φως τους παρουσιάζεται εδώ σε χρώματα του ορατού φωτός. Η κλίμακα της κύριας εικόνας του σμήνους επισημαίνεται σε arcseconds, το οποίο είναι ένα μέτρο της γωνιακής απόστασης στον ουρανό.Πηγή: Εικόνα σμήνους: NASA, UNCOVER Σύνθεση: Dani Zemba/Penn State.
Η περιοχή του διαστήματος που καταγράφηκε από την ομάδα του Τζέιμς Γουέμπ επιλέχθηκε εν μέρει επειδή βρίσκεται πίσω από πολλά σμήνη γαλαξιών που δημιουργούν το φαινόμενο βαρυτικού φακού.
Ο βαρυτικός φακός επιτρέπει στους επιστήμονες να κοιτάξουν πιο μακριά στο σύμπαν, αποκαλύπτοντας την εμφάνιση του σύμπαντος λίγο μετά τη Μεγάλη Έκρηξη.
Από τότε που ξεκίνησαν οι επιστημονικές του δραστηριότητες το 2022, ο Τζέιμς Γουέμπ άλλαξε την κατανόησή μας για τον κόσμο. Αυτό οφείλεται σε μεγάλο βαθμό στην ικανότητά του να αποκαλύπτει τις πρώτες δομές και αρχέγονους γαλαξίες στο σύμπαν περισσότερο από οποιοδήποτε άλλο τηλεσκόπιο.
Μερικοί από τους γαλαξίες που έχει παρατηρήσει είναι πιο εξελιγμένοι από ό,τι θα περίμενε κανείς από τέτοιους πρώιμους γαλαξίες, αναγκάζοντας τους επιστήμονες να επανεκτιμήσουν τα μοντέλα τους για νεαρό σύμπαν.
