A James Webb-űrtávcső (James Webb Space Telescope – JWST) hatalmas fénygyűjtő képességének és kimagasló infravörös teljesítményének köszönhetően felbocsátása után azonnal a távoli, egyben korai világegyetem tanulmányozásának legfontosabb megfigyelőeszközévé vált. A legtávolabbi, legkorábbi galaxisok halvány, és a világegyetem tágulása miatt erős kozmológiai vöröseltolódást szenvedett fényét csak a JWST képes észlelni. Nem csoda, hogy a csillagászok az űrtávcső beüzemelését követően azonnal hozzákezdtek a legtávolabbi és legősibb csillagvárosok katalogizálásához és osztályozásához.
A szakembereket is meglepte, hogy a munka során olyan egészen kezdetleges galaxisokat is találtak, amilyenek jelenleg, a közeli kozmikus szomszédságunkban is léteznek. Ezek a ritka, és csak a közelmúltban azonosított zöldborsó-galaxisok. Ezek a képződmények – amint azt nevük is sugallja – kicsik és zöldes színárnyalatúak. Átmérőjük tipikusan 5 ezer fényév körüli – ez saját galaxisunkénak mindössze egyhuszada –, erős csillagkeletkezés, sok csillagközi anyag és ennek az oxigénben gazdag, gerjesztett gáznak az emissziós sugárzása jellemzi őket. Belső szerkezet alig figyelhető meg náluk.
„Ezeknek a korai galaxisoknak a részletes kémiai elemzése révén megállapítottuk, hogy ők lehetnek az eddig azonosított legkezdetlegesebb galaxisok. Ugyanakkor kapcsolatot találtunk ezek, a világegyetem hajnalán létezett galaxisok és közeli, így sokkal alaposabban tanulmányozható, hasonló képződmények között” – fejtette ki a napokban James Rhoads, a kutatások vezetője, a NASA Goddard Űrközpontjának asztrofizikusa az Amerikai Csillagászati Társaság 241., seattle-i közgyűlésén.
A zöldborsó-galaxisok színe azért különleges, mert fényük egy jelentős része származik fénylő gázfelhőkből, amelyek csak az anyagukra jellemző, bizonyos hullámhosszakon sugároznak. Ezzel szemben a szokványos galaxisok fényének döntő hányada csillagokból ered, ezek pedig, ha nem is egyenletesen, de a szivárvány minden színében sugároznak.
„Ezek a borsószemek noha kicsik, ám bennük a csillagok keletkezésének üteme méretükhöz viszonyítva szokatlanul erős, ami intenzív fényléssel jár az ibolyántúli tartományban” – teszi hozzá Keunho Kim, a Cincinnati Egyetem posztdoktor kutatója, a kutatócsoport tagja. – „A Hubble-űrtávcső zöldborsó-galaxisokról készült ultraibolya tartományú felvételei, valamint földi távcsövekkel végzett korai csillagképző galaxisok megfigyelései alapján nyilvánvaló, hogy ez mindkét csoport közös jellemzője.”
A James Webbet üzemeltető NASA, ESA és a Kanadai Űrügynökségek 2022 júliusában az űrtávcső első felvételei között publikálták a SMACS 0723 jelű galaxishalmazt ábrázoló mélyég-felvételt. Ez a viszonylag közeli halmaz óriási tömege révén eltorzítja és felerősíti bizonyos háttérégitestek képét – ez a gravitációslencse-hatás. A kutatók ezen a felvételen azonosítottak három ilyen távoli zöldborsó-galaxist, amiben így a gravitációs lencsézés is segítséget nyújtott. A Webb segítségével a csillagászok pedig nem csak lefényképezték, de színképeket is rögzítettek erről a három galaxisól. A vöröseltolódásra való korrekciót követően nyilvánvalóvá vált a hasonlóság a közelünkből már ismert hasonló galaxisok és a három újonnan felfedezett csillagváros között.
A hasonlóságok mellett ugyanakkor nyilvánvaló különbségeket is feltártak az asztrofizikusok a korai és jelenlegi zöldborsó-galaxisok közt. „Ezeket a rendszereket akár 13,1 milliárd évvel ezelőtti állapotukban látjuk, amikor a világegyetem kora a mainak csupán 5%-a volt” – magyarázza Sangeeta Malhotra, szintén a Goddard Űrközpont munkatársa a JWST-vel megfigyelt ősi zöldborsó-galaxisokkal kapcsolatban – „és azt látjuk, hogy ezek minden tekintetben fiatal galaxisok – tele vannak fiatal csillaggal és olyan fénylő gázzal, ami még nagyon kevés csillagokból újrahasznosított kémiai elemet tartalmaz. Egyikük oxigéntartalma például mindössze 2%-a a saját galaxisunkénak, így ez lehet az egyik kémiailag legkezdetlegesebb ma ismert galaxis.”
Forrás: NASA
