James teleskop Webb upptäckt hundratals gamla galaxer som kan vara bland de första i universum. Detta är ett betydande steg från de få som var kända för att existera. Redan 600 miljoner år efter Big Bang prunkade unga galaxer med komplexa strukturer.
Ny forskning samlade observationer från två små fläckar av himlen: en i stjärnbilden Ursa Minor och den andra i riktning mot Fornax-klustret. Mer än 700 unga galaxer har upptäckts i denna region, vilket visar hur kosmos såg ut i dess tidiga dagar. "Om du tar hela universum och reducerar det till en tvåtimmarsfilm, så är det de första fem minuterna", säger forskare.
De nya fynden kastar ljus över hur de första galaxerna och stjärnorna bildades. På bara dessa fem minuter, som betyder universums ålder från 370 till 650 miljoner år, upptäckte forskare 717 unga galaxer som sträcker sig över tusentals ljusår, har en komplex struktur och föder stjärnor i många hopar. "Tidigare såg de äldsta galaxerna vi kunde se ut som små fläckar. Och ändå representerar dessa fläckar miljoner eller till och med miljarder stjärnor i början av universum, säger forskare. "Nu ser vi att några av dem faktiskt är utökade objekt med synlig struktur."
Tillsammans kallas de två regionerna som används i denna studie GOODS-South (en akronym för The Great Observatories Origins Deep Survey) och har studerats omfattande av nästan alla större rymdteleskop, inklusive Hubble, Chandra X-ray Observatory och NASAs "Spitzer". Trots noggrann screening hade 93 % av de nyupptäckta galaxerna som upptäckts av Webb-teleskopet inte setts tidigare.
Exakt hur denna kaotiska, dammiga miljö förvandlades till ett transparent utrymme har länge diskuterats. Den ledande teorin är att denna fas av universums evolution, kallad Reionization Age, inträffade cirka 400 30 år efter Big Bang, när den första generationen stjärnor bildades, som tros vara 300 till XNUMX gånger vår sols massa och var miljoner gånger ljusare.
Deras ultravioletta stjärnljus återjoniserades Universum, dela väteatomer till protoner och elektroner, en process som fortsatte upp till en miljard år efter Big Bang. Vissa astronomer tror att utflöden från supermassiva svarta hål, som det i mitten av Vintergatan, kunde ha utlöst utsläpp av ultraviolett strålning från galaxer och även spelat en viktig roll i kosmisk evolution.
Nu tror ett andra team av forskare som studerar galaxer som existerade mellan 500 och 850 miljoner år efter Big Bang, eller mellan minuter 5 och 8 av en film som beskriver universum, att de har ett svar på en urgammal fråga. "I detta nästa skede av universum börjar vi se hur galaxbildningen påverkar universums sammansättning", säger forskarna. "Galaxer i det mycket tidiga universum var mer kaotiska i sättet de bildade stjärnor."
Forskare studerade tecknen på stjärnbildning i dessa tidiga galaxer, vilket gjorde det möjligt att förstå hur stjärnljuset joniserade gasen. Teamet fann att en av sex galaxer vid den tiden visade extrema emissionslinjer i galaxens spektra – en egenskap som sänds ut av atomer som joniseras av stjärnljus när de svalnar och kombineras med andra molekyler.
Dessa emissionslinjer indikerar att de tidiga galaxerna aktivt födde stjärnor, som sedan pumpade "strömmar av ultravioletta fotoner" in i motsvarande galaxer. Således blev universums tidiga stjärnor de viktigaste drivkrafterna för kosmisk återjonisering. Från emissionslinjerna drog forskarna slutsatsen att galaxer i det tidiga universum födde stjärnor i korta skurar följt av viloperioder.
Läs också: