Ένας από τους βασικούς στόχους του διαστημικού τηλεσκοπίου James Webb είναι η μελέτη των αρχαιότερων γαλαξιών του Σύμπαντος. Για την επίτευξη αυτού του στόχου, αξιοποιείται το πρόγραμμα “GLASS”. Ένα από τα αντικείμενα που εξετάζει το πρόγραμμα αυτό είναι ένα σμήνος γαλαξιών, το οποίο είναι γνωστό ως Abell 2744. Το σμήνος αυτό, λόγω του μεγάλου μεγέθους του, δρα σαν βαρυτικός φακός με αποτέλεσμα να μεγεθύνει τις εικόνες πολύ απομακρυσμένων γαλαξιών που βρίσκονται στο υπόβαθρο. Χωρίς το φαινόμενο της βαρυτικής εστίασης, οι γαλαξίες αυτοί δεν μπορούν να είναι ορατοί σε εμάς, καθώς είναι αμυδροί και βρίσκονται σε τεράστιες αποστάσεις.
Εικόνα: NASA/ESA/CSA/STSCI
Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον Rohan Naidu του Κέντρου Αστροφυσικής Harvard-Smithsonian, ανακάλυψαν, στα πρώτα δεδομένα του προγράμματος GLASS, ίσως τους πιο απομακρυσμένους γαλαξίες μέχρι σήμερα. Οι γαλαξίες αυτοί ονομάστηκαν GLASS-z11 και GLASS-z13, όπου οι ονομασίες z11 και z13 αντικατοπτρίζουν τις μετατοπίσεις στο ερυθρό που παρατηρήθηκαν για τους δύο γαλαξίες, αντίστοιχα. Το γεγονός αυτό πρακτικά σημαίνει πως βλέπουμε αυτούς τους γαλαξίες όπως ήταν πάνω από 13,4 δισεκατομμύρια χρόνια πριν. Γενικά, όσο πιο μεγάλη η μετατόπιση στο ερυθρό, τόσο πιο μακριά (και τόσο πιο πίσω στο χρόνο) βλέπουμε την πηγή.
Ωστόσο, οι μετατοπίσεις στο ερυθρό αυτών των γαλαξιών έχουν μετρηθεί βάση του χρώματος του φωτός που λαμβάνεται από την κάμερα NIRCam του James Webb. Κατα συνέπεια, δε γνωρίζουμε αν οι τιμές αυτές είναι απόλυτα ακριβείς. Εφόσον επιβεβαιωθούν οι μετατοπίσεις στο ερυθρό, το επόμενο βήμα είναι η ανάλυση του φάσματος κάθε γαλαξία. Σε αυτό το στάδιο, οι ερευνητές θα ελέγξουν τον βαθμό στον οποίο το φως, που εκπέμπεται από συγκεκριμένα άτομα και μόρια, έχει μετατοπιστεί στο ερυθρό.
Εικόνα: Naidu et al. 2022
Για την παραπάνω μελέτη θα χρησιμοποιηθεί ο φασματογράφος NIRSpec, που διαθέτει το James Webb. Έαν τελικά επιβεβαιωθούν οι δύο αυτές μετατοπίσεις στο ερυθρό, τότε θα έχει επιτευχθεί ένας μεγάλος στόχος. Οι ερευνητές, μέσω του προγράμματος GLASS, θα έχουν καταφέρει να εντοπίσουν τους πιο απομακρυσμένους γαλαξίες μέχρι σήμερα, από τις πρώτες κιόλας μελέτες ενός μικρού τμήματος του ουρανού.
Η μελέτη γαλαξιών που δημιουργήθηκαν τόσο νωρίς, θα συμβάλει στον εντοπισμό περιοχών σχηματισμού γαλαξιών στο πρώιμο σύμπαν. Επίσης, καθώς οι γαλαξίες σχηματίζονται σε περιοχές που υπάρχει αφθονία ύλης, η χαρτογράφηση αυτών των πρώιμων γαλαξιών θα φανερώσει στοιχεία για την κατανομή της κανονικής και της σκοτεινής ύλης μόλις μερικές εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη.
Σύμφωνα με τα θεωρητικά μοντέλα για την εξέλιξη των γαλαξιών, αναμένουμε ότι σήμερα οι GLASS-z11 και GLASS-z13 θα έχουν συγχωνευθεί με άλλους γαλαξίες καταλήγοντας ίσως σε υπερμεγέθεις ελλειπτικούς γαλαξίες. Η ανίχνευση τους αποτελεί ένδειξη, όπως αναφέρει η ομάδα του Naidu, ότι το James Webb θα ανακαλύψει πολλούς περισσότερους γαλαξίες όπως αυτοί, και ίσως ακόμη πιο μακρινούς, σε μελλοντικές παρατηρήσεις.
