Астрономи за допомогою космічного телескопа Джеймса Вебба (JWST) виявили дві найдавніші та найвіддаленіші галактики у відомому Всесвіті, які датуються лише 330 мільйонами років після Великого вибуху. Ці стародавні об’єкти — за оцінками, є другою та четвертою за віддаленістю галактиками, коли-небудь виявленими — потрапляють трохи менше за найдавнішу відому галактику під назвою JADES-GS-z13-0, яка раніше була помічена JWST приблизно через 300 мільйонів років після світанку час. Світло від усіх трьох цих надзвичайно старих галактик подорожувало понад 13 мільярдів років, щоб досягти лінзи JWST.
«Світло від цих галактик є давнім, приблизно в три рази старший за Землю», — сказав у заяві Джоель Леджа, доцент кафедри астрономії та астрофізики Університету штату Пенсільванія та співавтор нового дослідження галактик. «Тільки завдяки їхньому світлу ми можемо почати розуміти екзотичну фізику, яка керувала [галактиками] поблизу космічного світанку».
За даними NASA, Лея та її колеги виявили нововідкриті галактики в області космосу, яка називається скупченням Пандори або Abell 2744 — величезним скупченням галактик, що містить масу, еквівалентну 4 трильйонам сонць.
Скупчення галактик – це наймасивніші структури у Всесвіті, зв’язані гравітацією. Однак дві нововіднайдені стародавні галактики не були виявлені в самому скупченні — вони були виявлені позаду нього завдяки природному ефекту збільшення, який називається гравітаційним лінзуванням. Гравітаційне лінзування, яке вперше передбачив Альберт Ейнштейн, виникає, коли надмасивний об’єкт вигинає простір навколо себе, згинаючи та збільшуючи світло, що проходить поблизу.
У нових спостереженнях JWST маса скупчення Пандори створила гравітаційну лінзу, досить потужну, щоб збільшити світло двох галактик, незважаючи на те, що вони розташовані на багато мільярдів світлових років позаду Пандори.
Це збільшене зображення показало, що дві стародавні галактики виявляються значно більшими за інші галактики, які спостерігалися в той самий момент космічної історії, пишуть дослідники. Насправді галактики були достатньо великими, щоб дослідники могли розрізнити чіткі форми.
«Раніше відкриті галактики на таких відстанях є точковими джерелами — вони виглядають як крапки на наших зображеннях», — сказав у своїй заяві провідний автор дослідження Бінджі Ван, аспірант Пенсильванського університету. «Але один з наших виглядає видовженим, майже як арахіс, а інший схожий на пухнасту кульку».
«Незрозуміло, чи пов’язана різниця в розмірі з тим, як утворилися зірки, чи з тим, що сталося з ними після того, як вони утворилися, але різноманітність у властивостях галактик справді цікава», — додав Ван.
Нові галактики приєднуються до зростаючого списку надзвичайно давніх об’єктів, виявлених JWST. Нещодавно телескоп виявив найстарішу активну надмасивну чорну діру у відомому Всесвіті, що датується приблизно 450 мільйонами років після Великого вибуху, а також найстаріші докази існування органічних молекул, які були розташовані в хмарі приблизно за 12,3 мільярда світлових років від Землі.