בניגוד לגלקסיות רחוקות אחרות שהתגלו, ואשר נראות כנקודות אדומות קטנות, שתי הגלקסיות החדשות הן גדולות ובעלות מראה בלתי רגיל - אחת דומה לבוטן והשנייה לכדור פלומתי, מה שמעיד על מגוון הגלקסיות ביקום המוקדם. הסיבה לכך שניתן לראות אותם היא כי בגלל האצת התפשטות היקום
התמונה מציגה תצלום עמוק של צביר הגלקסיות פנדורה, או Abell 2744, באמצעות נתונים מטלסקופ החלל ג'יימס וב של נאס"א. בעקבות התמונה, צוות בינלאומי בהובלת חוקרים מאוניברסיטת פן סטייט אישר את המרחק של גלקסיות עתיקות אלה והסיק את תכונותיהן באמצעות נתונים ספקטרוסקופיים חדשים מטלסקופ ג'יימס וב - מידע על אור הנפלט בכל רוחב הספקטרום האלקטרומגנטי. במרחק של כ-33 מיליארד שנות אור, גלקסיות רחוקות אלה במיוחד מספקות תובנות לגבי האופן שבו גלקסיות ראשוניות יכלו להיווצר.
Cluster image: NASA, UNCOVER (Bezanson et al., DIO: 10.48550/arXiv.2212.04026) Insets: NASA, UNCOVER (Wang et al., 2023) Composition: Dani Zemba/Penn State
טלסקופ החלל 'ג'יימס ווב', אישר את קיומן של שתי הגלקסיות הרחוקות ביותר שנצפו אי-פעם, באזור בחלל הידוע בשם צביר פנדורה. הגלקסיות, שממוקמות כ-33 מיליארד שנות אור מכדור הארץ, הן גדולות ובעלות מראה שונה בהרבה מגלקסיות אחרות שהתגלו במרחקים כה רבים.
הגילוי נעשה בעזרת נתונים שהתקבלו מטלסקופ החלל ג'יימס ווב של נאס"א. צוות בינלאומי בהובלת חוקרים מאוניברסיטת פנסילבניה אישר את המרחק של גלקסיות עתיקות אלו, והסיק על תכונותיהן בעזרת נתוני ספקטרוסקופיה חדשים שהתקבלו מהטלסקופ. גלקסיות רחוקות אלה יכולות לספק תובנות חשובות לגבי אופן היווצרותן של הגלקסיות הראשונות.
בניגוד לגלקסיות רחוקות אחרות שהתגלו, ואשר נראות כנקודות אדומות קטנות, שתי הגלקסיות החדשות הן גדולות ובעלות מראה בלתי רגיל - אחת דומה לבוטן והשנייה לכדור פלומתי. חקר הגלקסיות החדשות האלה ותכונותיהן חשף את המגוון הרב של גלקסיות שהיו קיימות ביקום המוקדם, ומלמד על הפוטנציאל הרב שטמון בחקר גלקסיות מסוג זה.
האור שהגיע אלינו מהגלקסיות נפלט מהן לפני כ-13.4 מיליארד שנים, כשהיקום היה צעיר בן כ-330 מיליון שנים בלבד. מכיוון שהיקום מתפשט באופן מתמיד, כיום הגלקסיות מרוחקות כ-33 מיליארד שנות אור מכדור הארץ. הממצא מאפשר לנו הצצה לתקופה קדומה ביותר של היקום, שעדיין מוקפת במסתורין רב.
החוקרים השתמשו במודלים כדי להסיק על מאפייניהן של הגלקסיות בעת שפלטו את האור שהתקבל על-ידי טלסקופ החלל ג'יימס ווב. כצפוי, התברר כי מדובר בגלקסיות צעירות ופעילות, עם מתכות מעטות וקצב גבוה של יצירת כוכבים חדשים. גילויים אלה תואמים היטב את המודלים המקובלים על היווצרות הגלקסיות הראשונות לאחר המפץ הגדול.
עם זאת, כבר ניכרים הבדלים משמעותיים בין שתי הגלקסיות, על אף שככל הנראה נוצרו מחומרים דומים. ממצא זה מעורר שאלות לגבי תהליכי היווצרות הגלקסיות והתפתחותן ביקום הצעיר. החוקרים מקווים שבעתיד יתגלו גלקסיות נוספות במרחקים עצומים אלה, וכך תתאפשר הבנה מעמיקה יותר של ראשית היקום.
גלקסיות אלו התגלו לראשונה באחת התמונות הראשונות שצילם טלסקופ החלל ג'יימס ווב בשנת 2022, באזור שנבחר במיוחד בגלל אפקט עידוש כבידתי חזק שנוצר על-ידי צבירי גלקסיות. אפקט זה מגדיל וממקד אור מרוחק שעובר בסמוך, ובכך מאפשר תצפית משופרת.
מתוך כ-60,000 מקורות אור שזוהו בתמונה, צמצם הצוות במהירות את הרשימה לכ-700 מועמדים פוטנציאליים לגלקסיות רחוקות במיוחד. לאחר מכן, טלסקופ החלל ג'יימס ווב כיוון שוב לאותו אזור ואסף נתוני ספקטרוסקופיה על אותם מועמדים. ניתוח הנתונים אישר כי שתיים מהגלקסיות אכן נמצאות במרחק שיא, וכך התבררו גודלן וצורתן הייחודית.
התגלית המרשימה הזו מתאפשרת הודות ליכולות המתקדמות של טלסקופ החלל ג'יימס ווב בתחום התצפית בתדרי אינפרא-אדום. ייתכן שבעתיד יאותרו גלקסיות אף יותר רחוקות בעזרת מכשור זה. זוהי רק שנת המדע הראשונה של הטלסקופ, אך כבר בשלב זה ברור שהוא יאפשר לנו לחדור עמוק יותר מאי פעם אל תוך העבר הקדום של היקום.
עוד בנושא באתר הידען: