NASA-ini astronomi zavirili su u prošlost, na početak svemira, samo 650 milijuna godina nakon Velikog praska, i vidjeli kako je sedam galaksija u interakciji formiralo protoklaster.
Trenutno je ovaj protoklaster najudaljeniji klaster galaksija čije su postojanje znanstvenici potvrdili. Simulacije pokazuju da će sustav izrasti u jedan od najvećih i najstarijih poznatih klastera galaksija u svemiru, više od 100 puta masivniji od naše galaksije Mliječni put.
Članak koji opisuje rezultate studije objavljen je u The Astrophysical Journal Letters. Glavni autor je Takahiro Morishita, znanstveni novak u IPAC centru za astronomiju na Kalifornijskom institutu za tehnologiju.
Sedam galaksija prvi put je otkriveno pomoću NASA-inog svemirskog teleskopa Hubble. Međutim, iako su sve galaksije promatrane duž iste linije vida, Hubble nije bio dovoljno osjetljiv da točno odredi koliko su galaksije udaljene jedna od druge.
Koristeći NASA-in svemirski teleskop James Webb (JWST), tim je uspio precizno izmjeriti udaljenost od Zemlje do svake od sedam galaksija mjerenjem svojstva zvanog crveni pomak. Crveni pomak je mjera udaljenosti galaksija od Zemlje – što je galaksija dalje, to je veći njen crveni pomak.
Zbog širenja našeg svemira, svjetlost iz galaksija prelazi na duže, "crvenije" valne duljine s udaljenošću, baš kao što se zvučni valovi sirene hitne pomoći koja prolazi pored vas pomiču na duže, niže frekvencije kako se vozilo hitne pomoći udaljava od vas.
Kako bi proučavali crveni pomak galaksije, astronomi bilježe njezine spektre – dugu valnih duljina koje emitira galaksija – i traže poznate oznake molekula kao što su vodik i helij. Te će se valne duljine pomaknuti ili pocrvenjeti s povećanjem udaljenosti.
Iznenađujuće, svaka galaksija ima isti crveni pomak od 7,88, što znači 13 milijardi svjetlosnih godina od Zemlje (za referencu, jedna svjetlosna godina, udaljenost koju svjetlost prijeđe u jednoj godini, iznosi 9,4 trilijuna km), što ukazuje da su sve zbijene zajedno. Sustav, smješten u zviježđu Kipara, trenutno je najudaljeniji spektroskopski potvrđeni protoklaster do danas.
Budući da svjetlost iz ovih galaksija putuje do teleskopa milijardama godina, astronomi ih vide onakvima kakve su postojale prije jako davno vremena, samo stotine milijuna godina nakon rođenja našeg svemira. S obzirom na njihovu veličinu u to vrijeme, mogle bi biti među najranijim galaksijama koje su ikada nastale. Iako ne možemo vidjeti klaster kakav danas postoji, numeričke simulacije sugeriraju da bi to sada mogao biti jedan od najvećih klastera u svemiru.
Znanstvenici kažu da su klasteri ove prirode vrlo rijetki i teško ih je otkriti. "Malo je vjerojatno da ćemo pronaći još jedan poseban sustav poput ovog s JWST-om", kaže Morishita. "S obzirom da JWST vidi relativno male dijelove neba, potreban nam je teleskop koji može vidjeti širu sliku."
U sljedećem desetljeću slična otkrića omogućit će svemirski teleskop Rome Nancy Grace, budući NASA-in opservatorij čije se lansiranje očekuje početkom 2027. godine. Njegova sposobnost pregledavanja velikih područja bit će više od 100 puta veća od sposobnosti JWST-a i olakšat će prepoznavanje klastera galaksija u ranom svemiru poput onog pronađenog u ovoj studiji.
Pročitajte također: