Głębokie Pole Webba, czyli opublikowane 12 lipca jedno z pierwszych zdjęć zrobionych przez Teleskop Webba, pokazywało gromadę galaktyk SMACS 0723. Jest ona oddalona od Ziemi o 4,6 mld lat świetlnych. Ten obszar nieba został wybrany do sfotografowania nieprzypadkowo. Gromada ta zawiera tak wiele gwiazd, że ich łączna masa zakrzywia czasoprzestrzeń w tamtym rejonie kosmosu. W rezultacie działa jak soczewka, powiększając widok jeszcze odleglejszych miejsc we Wszechświecie.
I to właśnie zjawisko, czyli soczewkowanie grawitacyjne, dało astronomom dostęp do ukrytego skarbu. Okazało się, że na Głębokim Polu Webba widać również bardzo odległą galaktykę otoczoną przez gromady kuliste. Mogą one zawierać najstarsze gwiazdy we Wszechświecie.
Co to są gromady kuliste?
Naukowcy nazwali tę galaktykę Sparkler (ang. brylant). Jest odległa od Ziemi o 9 mld lat świetlnych. Udało się ją sfotografować, ponieważ kosmiczne „szkło powiększające” w postaci znajdującej się bliżej gromady SMACS 0723 powiększyło ją 100 razy.
Galaktyka Sparkler widoczna jest na zdjęciu z Webba w postaci jasnej smugi. Otaczają ją wyraźne, mocno świecące, żółte kropki.
I to są właśnie odległe gromady kuliste. Czyli sferyczne zgrupowania dziesiątków lub setek tysięcy gwiazd, często bardzo starych, które powstały w tym samym czasie. Na podstawie ich obserwacji można wnioskować o początkach Wszechświata, powstawaniu pierwszych gwiazd i formowaniu się galaktyk.
Ile gromad kulistych odkryto na Głębokim Polu Webba?
Kanadyjscy naukowcy z programu CANUCS (Canadian NIRISS Unbiased Cluster Survey) przyjrzeli się bliżej dwunastu jasnym obiektom otaczającym galaktykę Sparkler. Szczegółowa analiza danych pozyskanych dzięki różnym instrumentom Webbowi potwierdziła, że pięć z nich to faktycznie gromady kuliste. Mogą być najstarszymi, jakie kiedykolwiek zobaczyliśmy. Prawdopodobnie pochodzą z czasów, kiedy pierwsze gwiazdy we Wszechświecie dopiero się formowały.
– To zaskakujące, że udało nam się znaleźć tak unikatowy obiekt już na samym początku pracy Teleskopu Webba – powiedział portalowi space.com Kartheik G. Iyer, astronom z Uniwersytetu Toronto. Naukowcy podkreślają, że datowanie najstarszych gwiazd w odległych galaktykach dzięki obserwacji gromad kulistych nie było możliwe przed erą Webba.
Wiek gromad kulistych
Ustalenie, kiedy powstała gromada kulista, nie jest sprawą prostą. Droga Mleczna zawiera ich ok. 150. Jednak oszacować, ile dokładnie mają lat – a raczej miliardów lat – jest bardzo trudno.
Co innego odległe gromady kuliste, takie jak te na Głębokim Polu Webba. Galaktykę Sparkler i otaczające je gromady kuliste widzimy takie, jakie były 9 mld lat temu, czyli zaledwie 4,5 mld lat po Wielkim Wybuchu. Wówczas były znacznie młodsze niż bliższe nam obiekty tego typu.
– Z gromadami kulistymi jest jak z ludźmi – łatwiej odróżnić 5-latka od 10-latka, niż 50-latka od 55-latka – zauważyła Lamiya Mowla, jedna z naukowczyń zaangażowana w badania. Zdjęcia z Webba pokazują obiekty kosmiczne będące w okresie „dziecięcym”.
Dlatego łatwiej ocenić, kiedy się narodziły. – Nowo odkryte gromady kuliste powstały blisko epoki, kiedy we Wszechświecie po raz pierwszy powstały warunki pozwalające na formowanie się gwiazd – mówi Lamiya Mowla. Praca naukowców ukazała się w czasopiśmie „The Astrophysical Journal Letters”.
Źródła: The Astrophysical Journal Letters, space.com.
