Ta niewyraźna czerwona plama to oficjalnie najstarsza widziana galaktyka
Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba w odległych zakątkach wszechświata odkrył galaktykę, która od razu zwróciła uwagę astronomów. Niedawna analiza zdjęć jej struktur wykazała, że jest to jedna z najstarszych galaktyk, jaką kiedykolwiek zaobserwowaliśmy. Naukowcy szacują jej wiek na 13,4 miliarda lat.
Najstarsza zaobserwowana galaktyka
Zespół Cosmic Evolution Early Release Science Survey (CEERS) niedawno przeanalizował zdjęcia odległej galaktyki wykonane w zeszłym roku przez Webba. Okazało się, że struktura jest jedną z najstarszych, jaką kiedykolwiek zaobserwowaliśmy. Jej wiek szacuje się na 13,4 miliarda lat. Dla porównania obecnie przyjmuje się, że wszechświat liczy około 13,77 miliarda lat.
Galaktyka Maisie została nazwana na cześć córki głównego badacza projektu Stevena Finkelsteina. Zespół CEERS nie tylko oszacował, ile lat ma ta niepozorna czerwona plama, ale również doszedł do wniosku na podstawie uzyskanych danych, że wczesny wszechświat obfitował w duże jasne galaktyki. Sugerowałoby to potrzebę uaktualnienia obecnych modeli ich powstawania. Artykuł dotyczący najstarszej widzianej przez nas galaktyki został opublikowany 14 sierpnia w czasopiśmie „Nature”.
Ekscytujące w galaktyce Maisie jest to, że była to jedna z pierwszych odległych galaktyk zidentyfikowanych przez JWST, a z tego zestawu jest pierwszą faktycznie potwierdzoną spektroskopowo.
Po raz pierwszy zauważona już w 2022 roku
Galaktyka Maisie po raz pierwszy została zauważona przez Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba w sierpniu 2022 roku. Zdjęcie ukazuje niepozorną, rozmazaną czerwoną kropkę na tle czarnego kosmosu, a w rzeczywistości jest to jedna z najstarszych zauważonych przez nas galaktyk. Lepiej dała się poznać, gdy zespół zajmujący się Webbem udostępnił animowaną wizualizację 3D głębokiego pola CEERS, a podróż między tysiącami galaktyk kończy się właśnie na Maisie.
Wizualizacja zabiera nas w podróż z prędkością 200 milionów lat świetlnych na sekundę, ukazując jednocześnie ogrom otaczającego nas wszechświata oraz mnogość zawartych w nim obiektów. CEERS chce zobrazować jak najwięcej przestrzeni kosmicznej dzięki umiejętnościom Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba. Wyposażony w kamerę bliskiej podczerwieni (NIRCam), instrument podczerwieni (MIRI) oraz spektrograf (NIRSpec.) Webb widzi kosmos w do tej pory nieosiągalnych odległościach.
Dane zebrane przez Webba pozwalają astronom obliczyć ilość starożytnych galaktyk we wszechświecie takich jak Maisie. Szczegółowa analiza tych informacji pozwoli udoskonalić modele powstawania galaktyk.
Obejmujące Galaktykę Maisie pole CEERS w rzeczywistości składa się z 690 oddzielnych ramek złożonych w jeden rozległy obraz. Ponieważ wszechświat nieustannie się rozszerza, z naszej perspektywy wydaje się, że obiekty daleko poza naszą galaktyką uciekają od nas. Im dłuższa droga, którą musiało przebyć światło, aby do nas dotrzeć, tym obiekty wydają się od nas szybciej oddalać.
Szacowanie wieku galaktyk
Skutkuje to przesunięciem światła ku czerwieni. Fale stają się dłuższe, słabnąc do bardziej czerwonych części widma. By obliczyć czas emisji światła, astronomowie korzystają właśnie z miar przesunięcia ku czerwieni. W tych długościach fal podczerwonych wszechświat bada Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba. Dlatego jest on idealnym sprzętem do zaglądania w głąb kosmosu.
Zeszłoroczne wstępne analizy obrazu sugerowały, że Galaktyka Maisie wykazuje przesunięcie ku czerwieni świadczące o tym, że powstała ona 366 milionów lat po Wielkim Wybuchu. Jednak zespół postanowił udoskonalić ten wynik dzięki danym zebranym przez instrument NIRSpec, który dzieli światło na różne długości fal bliskiej podczerwieni.
Okazało się, że galaktyka powstała 390 milionów lat po Wielkim Wybuchu, czyli jest trochę młodsza, niż na początku przypuszczano jednak wciąż niezwykle wiekowa. Kwestie te zostały szczegółowo opisane w niedawno opublikowanym artykule, który podkreśla znaczenie weryfikacji wieku galaktyk za pomocą metod spektroskopowych.
To był dziwny przypadek. Spośród wielu dziesiątek kandydatów na wysokie przesunięcie ku czerwieni, które zaobserwowano spektroskopowo, jest to jedyny przypadek, w którym prawdziwe przesunięcie ku czerwieni jest znacznie mniejsze niż nasze początkowe przypuszczenia.
