Bare en uke etter at de første bildene ble vist fram for verden, kan James Webb-romteleskopet (JWST) ha funnet en galakse som eksisterte for 13,5 milliarder år siden, forteller en forsker som har analysert dataene fra teleskopet denne uka.
Kjent som GLASS-z13, ble galaksen dannet så langt tilbake som 300 millioner år etter Big Bang. Det er omtrent 100 millioner år tidligere enn noe annet som hittil er blitt identifisert, forteller forsker Rohan Naidu ved Harvard Center for Astrophysics til AFP.
– Vi ser potensielt på det fjerneste stjernelyset som noen har sett, sier han.
Jo fjernere objekter er fra oss, jo lengre tid tar det før lyset deres når oss. Det å se tilbake inn i det fjerne universet er å se inn i den virkelig dype fortiden.
Selv om man vet at GLASS-z13 eksisterte i den tidligste perioden av universet, kan man ikke vite dens eksakte alder. Galaksen kan ha dannet seg når som helst i løpet av de første 300 millioner årene.
GLASS-z13 ble oppdaget i såkalte «early release»-data fra teleskopets viktigste infrarøde kamera, NIRcam, men oppdagelsen var ikke gjort i det første bildesettet som ble offentliggjort av NASA i forrige uke.
Når man gjør om det infrarøde lyset til synlige farger, framstår galaksen som en rød klump med hvitt i midten, som en del av et bredere bilde av det fjerne kosmos kalt et «deep field».
Med forbehold
Det er et forskerteam på totalt 25 astronomer fra hele verden som analyserer dataene. De har lagt ut forskningsdataene på en såkalt «preprint»-server. Det betyr at de tar forbehold om at analysene ikke er blitt fagfellevurdert. Men resultatene som er offentliggjort hittil har allerede vakt stor oppmerksomhet internasjonalt.
– Vi ser at astronomirekordene faller, tvitret NASAs sjefforsker Thomas Zurbuchen.
– Jeg pleier som regel å vente med jubelen over vitenskapelige resultater til etter at de er blitt fagfellevurdert. Men disse funnene ser veldig lovende ut, la han til.
Naidu opplyser at et annet team av astronomer, ledet av Marco Castellano, har oppnådd lignende konklusjoner om dataene som nå er blitt kjent.
– Det gir oss selvtillit, sier han.
Et unikt teleskop
Det er knyttet store forventninger til JWST, som regnes som epokegjørende innen astronomi. Teleskopets hovedspeil, som er 6 meter i diameter, gir skarpere bilder enn Hubble-teleskopet. JWST registrerer infrarød stråling som lettere trenger gjennom tynne interstellare og intergalaktiske skyer av støv og gass. Det innebærer at det registrerer både mindre og vesentlig flere strukturer og kilder, og at det ser lenger ut i universet. Teleskopet har dessuten svært følsomme instrumenter, og det kan registrere betydelig raskere enn det som er mulig med Hubble-teleskopet, ifølge Store Norske Leksikon.
Man har derfor store forventninger til JWSTs evner til å finne de tidligste galaksene som ble dannet etter Big Bang for 13,8 milliarder år siden.
Unik klarhet
Fordi disse er så fjernt fra jorden, har lyset blitt strukket av universets ekspansjon og flyttet til det infrarøde området av lysspekteret, som Webb er utstyrt for å oppdage med unik klarhet.
Naidu og hans forskerteam finkjemmer disse infrarøde dataene fra det fjerne universet, og leter etter en avslørende signatur av ekstremt fjerne galakser.
Under en bestemt terskel for infrarød bølgelengde blir alle fotoner – energipakker – absorbert av det nøytrale hydrogenet i universet mellom objektet og observatøren. Ved å bruke data samlet inn gjennom forskjellige infrarøde filtre som pekte mot samme område i rommet, var de i stand til å oppdage hvor absorpsjonen av fotoner skjedde, og dermed kunne utlede tilstedeværelsen av disse fjerneste galaksene.
– Vi søkte i alle de tidlige dataene etter galakser med denne svært slående signaturen, og dette var de to systemene som hadde den desidert mest overbevisende signaturen, forteller Naidu.
En av disse er GLASS-z13. Den andre, GLASS-z11, er ikke like gammel.
– Vi har sterke bevis, men det er fortsatt mye jobb som gjenstår, fastslår Naidu.
Overraskende
Teamet ønsker blant annet å be de som er ansvarlige for JWST om teleskoptid for å utføre spektroskopi – det vil si en analyse av lys som kan avsløre detaljerte egenskaper. Gjennom slike analyser kan man måle dets nøyaktige avstand.
– Nå er vår antakelse av avstanden basert på det vi ikke ser – det ville derfor vært flott å ha et svar på det vi ser, forklarer Naidu.
Men allerede nå har altså teamet oppdaget overraskende egenskaper hos galaksen.
For eksempel er galaksen massen til en milliard soler.
– Det er potensielt veldig overraskende og det er noe vi egentlig ikke forstår, gitt hvor kort tid etter Big Bang den ble dannet, sier Naidu.
JWST ble skutt opp med en Ariane 5-rakett fra romsenteret ved Kourou i Fransk Guyana, 25. desember 2021. Bæreraketten er Den europeiske romfartsorganisasjon ESAs viktigste bidrag til JWST. Teleskopet har vært i full drift siden midten av juli.
Det er altså det kraftigste romteleskopet som noen gang er bygget, og romeksperter er sikre på at det vil gi en ny æra med oppdagelser.
