NASA astronomai pažvelgė į praeitį, Visatos pradžioje, praėjus vos 650 milijonų metų po Didžiojo sprogimo, ir pamatė, kaip septynios tarpusavyje sąveikaujančios galaktikos sudarė protospiečius.
Šiuo metu šis protospiečius yra labiausiai nutolęs galaktikų spiečius, kurio egzistavimą patvirtino mokslininkai. Modeliavimas rodo, kad sistema išaugs į vieną didžiausių ir seniausių žinomų galaktikų spiečių visatoje, daugiau nei 100 kartų masyvesnę nei mūsų Paukščių Tako galaktika.
Straipsnis, kuriame aprašomi tyrimo rezultatai, buvo paskelbtas „The Astrophysical Journal Letters“. Pagrindinis autorius yra Kalifornijos technologijos instituto IPAC astronomijos centro mokslinis bendradarbis Takahiro Morishita.
Septynios galaktikos pirmą kartą buvo atrastos naudojant NASA Hablo kosminį teleskopą. Tačiau, nors visos galaktikos buvo stebimos toje pačioje matymo linijoje, Hablas nebuvo pakankamai jautrus, kad nustatytų, kiek tiksliai galaktikos yra viena nuo kitos.
Naudodama NASA James Webb kosminį teleskopą (JWST), komanda sugebėjo tiksliai išmatuoti atstumą nuo Žemės iki kiekvienos iš septynių galaktikų, išmatavusi savybę, vadinamą raudonuoju poslinkiu. Raudonasis poslinkis yra matas, nurodantis, kaip toli galaktikos yra nuo Žemės – kuo toliau galaktika, tuo didesnis jos raudonasis poslinkis.
Dėl mūsų visatos plėtimosi, šviesa iš galaktikų pasislenka į ilgesnius, „raudonesnius“ bangos ilgius, atsižvelgiant į atstumą, lygiai taip pat, kaip greitosios pagalbos automobilio sirenos garso bangos, einančios pro jus, pereina į ilgesnius ir žemesnius dažnius, kai greitoji pagalba tolsta nuo jūsų.
Norėdami ištirti galaktikos raudonąjį poslinkį, astronomai registruoja jos spektrus – galaktikos skleidžiamų bangų ilgių vaivorykštę – ir ieško žinomų molekulių, tokių kaip vandenilis ir helis, ženklų. Didėjant atstumui, šie bangos ilgiai pasislinks arba paraus.
Keista, bet kiekviena galaktika turi tą patį raudonąjį poslinkį 7,88, o tai reiškia 13 milijardų šviesmečių nuo Žemės (pavyzdžiui, vieni šviesmečiai, atstumas, kurį šviesa nukeliauja per vienerius metus, yra 9,4 trilijono km), o tai rodo, kad jos visos yra susikaupusios. Sistema, esanti Skulptoriaus žvaigždyne, šiuo metu yra labiausiai nutolęs spektroskopiškai patvirtintas protospiečius.
Kadangi šviesa iš šių galaktikų į teleskopus keliauja jau milijardus metų, astronomai jas mato tokias, kokios jos egzistavo labai seniai, tik praėjus šimtams milijonų metų po mūsų visatos atsiradimo. Atsižvelgiant į jų tuometinį dydį, jos gali būti vienos iš anksčiausiai susiformavusių galaktikų. Nors šiandieninio klasterio nematome, skaitiniai modeliai rodo, kad dabar jis gali būti vienas didžiausių klasterių visatoje.
Mokslininkai teigia, kad tokio pobūdžio klasteriai yra labai reti ir sunkiai aptinkami. „Mažai tikėtina, kad su JWST rasime kitą tokią specialią sistemą“, – sako Morishita. „Atsižvelgiant į tai, kad JWST mato palyginti mažas dangaus sritis, mums reikia teleskopo, kuris galėtų matyti didesnį vaizdą.
Per ateinantį dešimtmetį panašius atradimus padarys Rome Nancy Grace kosminis teleskopas – būsima NASA observatorija, kurią tikimasi paleisti 2027 m. pradžioje. Jo gebėjimas apžiūrėti didelius plotus bus daugiau nei 100 kartų didesnis nei JWST, todėl bus lengviau nustatyti galaktikų spiečius ankstyvojoje visatoje, kaip ir šiame tyrime.
Taip pat skaitykite: