Zaledwie 480 milionów lat po Wielkim Wybuchu istniała galaktyka. Jej światło właśnie dotarło do Ziemi

To wprost zaskakujące, jak przyziemne i przystosowane do naszego ludzkiego trybu życia jest nasze pojęcie czasu. Każdy z nas wie mniej więcej kiedy było 5 minut temu, 3 dni temu, czy 4 lata temu. W skali kosmicznej jednak liczby są dla nas całkowicie nie do pojęcia. Ziemia ma ponad 4,5 miliarda lat, a cały wszechświat ma ok. 13,82 miliarda lat. Próba wyobrażenia sobie wszechświata w czasie, w którym miał on zaledwie 4 proc. obecnego wieku, skazana jest zatem na niepowodzenie.
Zaledwie 480 milionów lat po Wielkim Wybuchu istniała galaktyka. Jej światło właśnie dotarło do Ziemi

Jakby tego było mało, w tak dużych skalach czasowych i przestrzennych także dzieje się wiele nieintuicyjnych rzeczy. Na co dzień spoglądając na nasze bezpośrednie otoczenie, widzimy wszystko w tzw. czasie rzeczywistym. Spoglądamy na ścianę budynku stojącego przed naszym nosem i widzimy go w przybliżeniu takim, jakim on obecnie jest. Fotony uderzające w nasze oczy, przemieszczają się bowiem z prędkości światła, a więc pokonanie przez foton odległości od takiego budynku do naszego oka zajmuje zaledwie ułamek sekundy.

Czytaj także: Najodleglejsze galaktyki, jakie kiedykolwiek widział człowiek. James Webb przekracza granice

Co się jednak dzieje z obiektami kosmicznymi? Kiedy w pogodną noc spoglądamy na powierzchnię Księżyca w pełni, widzimy go takim, jakim był nieco ponad sekundę wcześniej. Fotony odbite od jego powierzchni w drodze do naszych oczu musiały pokonać ok.350-420 tysięcy kilometrów z prędkością 300 000 km/s. Gdy spoglądamy na Słońce (lepiej tego nie robić), uderzają w nas fotony wyemitowane nieco ponad 8 minut wcześniej, a przecież wciąż mówimy o naszym lokalnym podwórku. Światło z centrum naszej galaktyki potrzebuje natomiast około 27 000 lat, aby dotrzeć do Ziemi.

Spójrzmy jednak ku drugiego ekstremum. Dzięki zaawansowanym teleskopom astronomicznym jesteśmy w stanie obserwować jedne z najodleglejszych miejsc we wszechświecie. Szukając najdalszych dostrzegalnych obiektów, poszukujemy obiektów niezwykle słabych, których światło leci do nas przez bardzo długi czas.

Tutaj pojawia się galaktyka JD1 odkryta w 2014 roku. Wyemitowane przez nią fotony, które właśnie docierają do Ziemi, zostały wyemitowane przez tworzące ją gwiazdy ponad 13 miliardów lat temu, niemal tuż po Wielkim Wybuchu. Najlepsze szacunki wskazują, że ową galaktykę widzimy taką, jaką była zaledwie 480 milionów lat po początku wszechświata.

Czytaj także: Najwcześniejsza znana martwa galaktyka. James Webb odkrywa jej tajemnice

Jest to tak odległa przeszłość, że z naszej perspektywy jest to czas tuż po tym, jak wszechświat był jeszcze jedną wielką, nieprzezroczystą mgłą atomów wodoru, która nie przepuszczała żadnego promieniowania emitowanego przez gwiazdy i galaktyki. To właśnie niezwykle intensywne promieniowanie ultrafioletowe pierwszych gwiazd i galaktyk było w stanie oczyścić swoje otoczenie z tejże mgły. Okres ten astronomowie nazywają epoką rejonizacji.

Jeszcze nigdy w historii ludzkość nie miała tak fenomenalnego instrumentu do obserwacji wczesnego wszechświata, jak teraz. Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba obserwujący wszechświat w podczerwieni jest wprost idealny do obserwowania najdalszych galaktyk we wszechświecie. Warto tutaj zauważyć, że choć JD1 została sfotografowana przez Hubble’a, to dopiero James Webb był w stanie ustalić i potwierdzić jej odległość od nas.

Aby upewnić się, że JD1 nie jest tylko słabo świecącą pobliską galaktyką, a faktycznie jest rekordowo odległą galaktyką, astronomowie musieli wykorzystać kamerę NIRSpec zainstalowaną na pokładzie teleskopu Jamesa Webba. Dopiero uzyskane za jej pomocą widmo pozwoliło astronomom precyzyjnie ustalić jej wiek i odległość od Ziemi.

Tutaj trzeba jednak zrobić jedno zastrzeżenie. Nawet James Webb by nie dostrzegł JD1, gdyby nie znajdująca się między nią a nami masywna gromada galaktyk Abell 2744. To ona bowiem zadziałała jak soczewka i skupiła na nas światła odległej galaktyki. W ten sposób obraz odległej galaktyki został powiększony trzynastokrotnie, wchodząc w zakres możliwości teleskopu Jamesa Webba.

Jeszcze kilka miesięcy temu można było się spodziewać, że im dłużej astronomowie wpatrują się odległe niebo, tym większa szansa na to, że uda się znaleźć galaktykę jeszcze wcześniejszą niż JD1. Zważając na to, że teleskop Jamesa Webba ma przed sobą jeszcze niemal dekadę pracy, to tylko kwestia czasu. Odpowiedź na te rozważania przyszła znacznie szybciej. Obecnie rekordowe galaktyki dostrzeżone w ten sposób pochodzą z okresu 320 mln lat po Wielkim Wybuchu. Kiedy znowu uda się pobić rekord?

Więcej:galaktyki