Нещодавно опубліковане зображення космічного телескопа Джеймса Вебба NASA показує переповнене поле галактик і зірок, а віддалена спіральна галактика виділяється в приголомшливих деталях. Велика галактика LEDA 2046648, розташована в нижній частині зображення, настільки чітка на зображенні космічного телескопа Джеймса Вебба (JWST або Webb), що видно її окремі спіральні рукави. Цей рівень деталізації ще більш вражаючий, враховуючи, що галактика, про яку йде мова, яка знаходиться в сузір’ї Геркулеса, знаходиться на відстані понад 1 мільярд світлових років від Землі та JWST.
Це конкретне зображення також показує безліч інших галактик і зірок, усі позначені шестикутковими дифракційними шипами, які є ознакою спостережень JWST. Зображення було зроблено камерою ближнього інфрачервоного діапазону JWST (NIRCam), коли телескоп спостерігав за білим карликом WD1657+343, добре вивченим об’єктом, за яким JWST спостерігав, щоб відкалібрувати камеру ближнього інфрачервоного діапазону та безщілинний спектрограф (NIRISS).
Інші галактики на зображенні не тільки менші за LEDA 2046648, але й деякі з них більш віддалені, що дозволяє глибше побачити історію Всесвіту. Однією з головних цілей JWST є спостереження за далекими галактиками, деякі розташовані набагато далі, ніж LEDA 2046648, щоб озирнутися в минуле на Всесвіт, коли він був у зародковому стані.
Це історичне уявлення можливе, оскільки світлу потрібен кінцевий час, щоб дістатися до Землі від далеких галактик, тому дивитися на ці галактики схоже на те, щоб побачити їх у той час, коли світло пішло, іноді навіть на початку 13,8 мільярда років історії. космос приблизно через 300 мільйонів років після Великого вибуху. Однак світло від цих галактик не залишається незмінним протягом багатомільярдної подорожі до позолоченого головного дзеркала JWST шириною 21 фут (6,5 метра).
Розширення Всесвіту розширює довжину хвилі цього світла, зменшуючи його енергію від видимого спектра до інфрачервоного світла. Цей процес відомий як «червоне зміщення», оскільки він переміщує світло до червоного кінця електромагнітного спектра.
Це явище робить здатність JWST до інфрачервоного випромінювання ідеальною для вивчення червоного зсуву світла від стародавніх галактик і, таким чином, для виявлення деталей їх формування, еволюції та складу.
Потім астрономи можуть порівняти структуру цих далеких стародавніх галактик із тими, які ми бачимо ближче до нашого власного галактичного дому, Чумацького Шляху, які існують у більш сучасну епоху Всесвіту.
Порівняння може допомогти виявити, як галактики виросли, щоб сформувати структуру, яку ми бачимо у Всесвіті сьогодні. Крім того, світло від далеких галактик допомагає виявити їхній хімічний склад, показуючи астрономам, як і коли утворилися важкі елементи та як вони стали більш поширеними в наступних галактиках завдяки збагаченню від вибухаючих зірок.