James Webb-teleskopet oppdager 300 mystiske objekter som utfordrer forståelsen av det tidlige universet

DNVN – Basert på observasjoner fra NASAs James Webb-romteleskop (JWST) har forskere ved University of Missouri identifisert 300 uvanlige kandidater for tidlige galakser.

I en nylig studie undersøkte teamet universets ytterste avkroker og gjorde en overraskende oppdagelse. Ved å analysere infrarøde bilder tatt av James Webb-romteleskopet oppdaget de 300 objekter som var mye lysere enn forventet.

Astronomer har ved hjelp av NASAs James Webb-romteleskop oppdaget 300 mystiske objekter som kan være noen av universets tidligste galakser. Hvis det bekreftes, kan deres eksistens endre vår forståelse av hvordan galakser først ble dannet. (Kunstnerens konsept). Kilde: SciTechDaily.com

«Disse mystiske objektene er potensielle galakser i det tidlige universet, noe som betyr at de kan være svært tidlige galakser. Hvis bare noen få av disse objektene er det vi tror de er, kan oppdagelsen vår utfordre nåværende ideer om hvordan galakser ble dannet i det tidlige universet – perioden da de første stjernene og galaksene begynte å dannes», sa Haojing Yan, professor i astronomi ved Mizzou College of Arts and Sciences og medforfatter av studien.

Infrarøde enheter baner vei for tidlig romforskning

Ifølge forskere kan ikke bestemmelse av fjerne objekters natur gjøres umiddelbart, men krever en grundig prosess i flere trinn, som kombinerer avansert teknologi, nøye analyse og en stor innsats fra «astronomiske detektiver».

Mizzou-teamet startet med to av James Webbs avanserte infrarøde instrumenter: Near Infrared Camera og Mid Infrared Instrument. Disse er instrumenter som er bygget for å samle lys fra universets fjerneste deler, og er derfor essensielle for å studere det tidlige universet. Grunnen til å fokusere på infrarødt lys er at jo lenger unna et objekt er jorden, desto lenger tid tar det for lyset å reise, og desto mer strekkes det inn i den infrarøde delen av spekteret når det ankommer.

«Etter hvert som lyset fra disse tidlige galaksene beveger seg gjennom rommet, strekker det seg til lengre bølgelengder – det beveger seg fra synlig lys til infrarødt. Denne strekkingen kalles rødforskyvning, og den hjelper oss med å bestemme avstanden til disse galaksene. Jo høyere rødforskyvning, desto lenger unna er galaksen jorden, og desto nærmere er den begynnelsen av universet», forklarte Yan.

Grafikk som viser mystiske objekter i verdensrommet som forskere ved University of Missouri identifiserte i studien sin. Foto: Bangzheng «Tom» Sun/University of Missouri

Bruk av hoppteknikken i søking

For å avklare identiteten til de 300 potensielle protogalaksene, brukte Mizzou-forskerne en veletablert metode kalt dropout-teknikken. «Denne teknikken kan oppdage galakser med høy rødforskyvning ved å se etter objekter som vises ved rødere bølgelengder, men forsvinner ved blåere bølgelengder – et tegn på at lyset deres har reist store avstander og tider», sa Bangzheng «Tom» Sun, en doktorgradsstudent som jobber med Yan og hovedforfatter av artikkelen. «Dette fenomenet er et tegn på 'Lyman Breakdown', et spektral trekk forårsaket av absorpsjonen av ultrafiolett lys av nøytral hydrogen. Når rødforskyvningen øker, skifter signaturen til rødere bølgelengder.»

Professor Yan la til at selv om skip-teknikken kunne identifisere individuelle galaksekandidater, var neste trinn å sjekke om de faktisk hadde «svært» høye rødforskyvninger. «Ideelt sett ville dette blitt gjort ved hjelp av spektroskopi, en teknikk som sprer lys over mange forskjellige bølgelengder for å identifisere signaturer som muliggjør presise rødforskyvningsbestemmelser», sa han.

Spektroskopi – gullstandarden for å bekrefte tidlige galakser

I mangel av fullstendige spektraldata brukte teamet en metode kalt spektral energifordelingstilpasning, som ga Sun og Yan et grunnlag for å estimere rødforskyvningen til galaksekandidatene – sammen med andre egenskaper som alder og masse. Tidligere antok mange forskere ofte at disse ekstremt lyse objektene ikke var protogalakser, men rett og slett andre fenomener som etterlignet dem. Basert på de nye resultatene mener imidlertid Sun og Yan at disse objektene fortjener videre studier og ikke bør utelukkes for tidlig.

«Selv om bare noen få av disse objektene bekreftes å eksistere i det tidlige universet, vil de tvinge oss til å revidere våre eksisterende teorier om galaksedannelse», understreket professor Yan.

Den endelige testen, sier forskerne, vil fortsatt basere seg på spektroskopi – som regnes som gullstandarden – for å bekrefte disse funnene. Spektroskopi er i stand til å splitte lys i forskjellige bølgelengder, omtrent som et prisme splitter lys i en regnbue av farger. Derfra kan forskere oppdage en galakses unike spektrale fingeravtrykk, og avsløre hvordan den ble dannet, hvor gammel den er og hva den er laget av.

«Et av objektene våre har blitt bekreftet spektroskopisk å være en protogalakse. Men dette objektet alene er ikke nok. Vi trenger ytterligere bekreftelse for å si sikkert om de nåværende teoriene blir utfordret», sa Sun.

La Khe (ifølge SciTech Daily)

Kilde: https://doanhnghiepvn.vn/cong-nghe/kinh-vien-vong-james-webb-phat-hien-300-vat-the-bi-an-thach-thuc-hieu-biet-ve-vu-tru-so-khai/20250824045453656