Spoglądając na najodleglejsze znane galaktyki, zarazem spoglądamy w odległą przeszłość wszechświata. Skończona prędkość światła sprawia bowiem, że im dalej znajduje się od nas dana galaktyka, tym więcej potrzebuje wyemitowane przez nią światło, aby dotrzeć do nas. W ekstremalnych przypadkach spoglądamy na galaktyki, których światło leciało do nas niemal przez całą historię wszechświata.
Ekstremalnym przykładem takiego obiektu jest galaktyka JADES-GS-z14-0, która obecnie jest najodleglejszą znaną nam galaktyką. Obserwowane przez naukowców światło pochodzące z tej galaktyki opuściło ją 13,4 miliarda lat temu, a więc wtedy, gdy sam wszechświat miał niecałe 300 milionów lat, czyli 2 procent swojego obecnego wieku. Spoglądając na nią, spoglądamy zatem w same początki wszechświata.
Czytaj także: Nowy rekord Jamesa Webba. To najodleglejsza znana galaktyka spiralna i duży problem dla naukowców
Naukowcy przyjrzeli się tej galaktyce za pomocą gigantycznego radioteleskopu ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) w Chile i odkryli przy tym coś zaskakującego.
Oto w najodleglejszej znanej galaktyce dwa niezależne zespoły naukowców zidentyfikowały tlen. To ogromne zaskoczenie, bowiem nikt tlenu się nie spodziewał na tak wczesnym etapie istnienia wszechświata. Odkrycie to dowodzi jednak tego, że pierwsze galaktyki we wszechświecie ewoluowały znacznie szybciej, niż wcześniej sądzono.
Astronomowie dotąd zakładali, że w tak wczesnej galaktyce, tak krótko po Wielkim Wybuchu powinniśmy być w stanie dostrzec jedynie młode gwiazdy składające się głównie z wodoru i helu. Dane obserwacyjne jednak wyraźnie wskazują, że bardzo szybko w galaktyce JADES-GS-z14-0 doszło do ewolucji pierwszych gwiazd i wzbogacania materii międzygwiezdnej w cięższe pierwiastki w nich powstałe. Można powiedzieć, że dojrzewanie pierwszych galaktyk było procesem niezwykle wydajnym.
Analiza danych obserwacyjnych dowodzi tego, że w opisywanej galaktyce znajduje się nawet 10 razy więcej cięższych pierwiastków niż zakładano. O ile konwencjonalne modele rozwoju galaktyk wskazywały, że można w niej dostrzec co najwyżej śladowe ilości cięższych pierwiastków, o tyle rzeczywistość wskazała na coś zupełnie innego. Wychodzi zatem na to, że pierwsze galaktyki nie marnowały czasu i bardzo szybko ewoluowały.
Czytaj także: Tak daleko jeszcze nie zaglądaliśmy. Teleskop Jamesa Webba odkrywa najdalszą galaktykę w historii
Niejako przy okazji, wykorzystując odkryty w galaktyce tlen, badacze udoskonalili swoje pomiary odległości do najodleglejszej znanej galaktyki, osiągając margines błędu rzędu 0,005 proc. Taka precyzja przyda się teraz do istotnego doprecyzowania modeli ewolucji przestrzeni kosmicznej i pierwszych galaktyk.
Warto tutaj przypomnieć, że sama galaktyka została odkryta dopiero w ubiegłym roku za pomocą Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba. Jednak do określenia odległości i składu chemicznego galaktyki potrzeba było obserwacji prowadzonych za pomocą radioteleskopu ALMA.
Po raz kolejny zatem bardzo wczesny wszechświat nas zaskakuje dowodząc tego, że powstawanie i ewolucja wczesnego wszechświata były zupełnie innymi procesami, niż to, co teraz obserwujemy w naszym bezpośrednim kosmicznym otoczeniu.
