Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba zarejestrował nieoczekiwane promieniowanie wodoru pochodzące z galaktyki istniejącej we wczesnym wszechświecie. To odkrycie rzuca nowe światło na procesy zachodzące w pierwszych miliardach lat po Wielkim Wybuchu. Jak przypominają eksperci Europejskiej Agencji Kosmicznej, jednym z kluczowych zadań teleskopu jest badanie początków wszechświata z niespotykaną dotąd precyzją, szczególnie w kontekście formowania się pierwszych galaktyk.
Niezwykła czułość Webba na promieniowanie podczerwone pozwala naukowcom badać te odległe obiekty i analizować ich wpływ na ewolucję kosmosu. Dzięki temu udało się zaobserwować galaktykę JADES-GS-z13-1, która istniała zaledwie 330 milionów lat po Wielkim Wybuchu – dla porównania, wiek wszechświata szacuje się na 13,8 miliarda lat.
Największym zaskoczeniem dla badaczy była silna emisja promieniowania Lyman-α, charakterystycznego dla wodoru. Teoretycznie, na tak wczesnym etapie ewolucji wszechświata, emisja ta powinna być niemal niewidoczna ze względu na gęstą mgłę neutralnego wodoru otaczającą młode galaktyki.
„Wczesny wszechświat był przesycony neutralnym wodorem, który stopniowo zanikał w procesie rejonizacji, zakończonym około miliarda lat po Wielkim Wybuchu” – wyjaśnia Roberto Maiolino z University of Cambridge i University College London. – „Tymczasem GS-z13-1 została zaobserwowana w znacznie wcześniejszym okresie, a mimo to wykazuje wyraźny sygnał emisji Lyman-α, co było zupełnym zaskoczeniem i stoi w sprzeczności z dotychczasowymi teoriami dotyczącymi formowania się galaktyk”.
Źródło tej emisji pozostaje zagadką. Naukowcy przypuszczają, że może ono pochodzić z obszaru wokół galaktyki, gdzie wodór został zjonizowany przez wyjątkowo masywne i gorące gwiazdy. Inną możliwością jest aktywne jądro galaktyki napędzane przez supermasywną czarną dziurę.
„Było jasne, że Webb, kontynuując misję Teleskopu Hubble’a, będzie odkrywał coraz bardziej odległe galaktyki. Jednak jak pokazuje przykład GS-z13-1, największą niespodzianką jest to, co mówi nam o naturze pierwszych gwiazd i czarnych dziur w młodym wszechświecie” – zauważa Peter Jakobsen z Uniwersytetu Kopenhaskiego.
