Zagadkowa galaktyka. Emituje światło o szczególnej długości fali

Jednym z kluczowych celów naukowych Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba (JWST) jest badanie początków Wszechświata dokładniej, niż było to kiedykolwiek możliwe - przypominają specjaliści Europejskiej Agencji Kosmicznej. Mowa o czasie, kiedy formowały się pierwsze galaktyki. Podstawowe znaczenie w tym zakresie ma niezwykła wysoka czułość teleskopu na światło podczerwone. To otwiera nowe możliwości badania tego, w jaki sposób powstawały te galaktyki oraz jaki wpływ miały na Wszechświat.

Teleskop zaobserwował właśnie niezwykle odległą galaktykę JADES-GS-z13-1, obserwowaną w czasie zaledwie 330 milionów lat po Wielkim Wybuchu. Dla przypomnienia - Wszechświat liczy 13,8 miliarda lat. Naukowców coś bardzo zaskoczyło. Chodzi o jasną emisję światła o szczególnej długość fali światła, znanej jako emisja Lyman-α, za którą odpowiadają atomy wodoru. Emisja okazała się znacznie silniejsza, niż - jak uważano - było to możliwe na tak wczesnym etapie rozwoju Wszechświata. - Wczesny Wszechświat był spowity gęstą mgłą neutralnego wodoru - opowiada Roberto Maiolino z University of Cambridge and University College London. - Większość tej mgły zanikła w procesie zwanym rejonizacją, który zakończył się około miliarda lat po Wielkim Wybuchu. GS-z13-1 została zaobserwowana, gdy Wszechświat miał zaledwie 330 milionów lat, a mimo to wykazuje zaskakująco wyraźny, charakterystyczny sygnał emisji Lyman-α. Tymczasem można go zobaczyć dopiero wtedy, gdy mgła całkowicie opadnie. Ten wynik był całkowicie nieoczekiwany, patrząc z punktu widzenia teorii wczesnego formowania się galaktyk, i naprawdę zaskoczył astronomów - dodał.

Odkrycie promieniowania Lyman-α z tej galaktyki ma znaczenie dla zrozumienia wczesnego Wszechświata - podkreślają naukowcy. Źródło wykrytego promieniowania nie jest jeszcze znane. Badacze spekulują, że może nim być otaczający galaktykę zjonizowany wodór wytworzony przez populację nietypowych, bardzo masywnych, gorących i jasnych gwiazd. Mogły być one nawet typowe dla tego okresu. Innym rozwiązaniem może być aktywne centrum galaktyki, zasilane przez supermasywne czarne dziury. - Było jasne, że Webb, podążając śladami Kosmicznego Teleskopu Hubble’a, będzie w stanie odkrywać coraz bardziej odległe galaktyki. Jednak, jak pokazuje przypadek GS-z13-1, zawsze miało być niespodzianką to, co ujawni na temat natury rodzących się gwiazd i czarnych dziur powstających na skraju kosmicznego czasu - zwraca uwagę Peter Jakobsen z Uniwersytetu Kopenhaskiego.