กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เว็บบ์ ของ NASA ได้เปิดเผยดาราจักรที่อยู่ไกลที่สุดเท่าที่เคยค้นพบ

กาแล็กซีในยุคดึกดำบรรพ์ถูกค้นพบโดยทีมนักวิทยาศาสตร์นานาชาติที่รับผิดชอบในการออกแบบเครื่องมือล้ำสมัยสองชิ้นของ JWST เครื่องมือชิ้นแรกที่เรียกว่า Near Infrared Camera (NIRCam) ได้รับมอบหมายให้สังเกตท้องฟ้ายามค่ำคืนในกลุ่มดาว Fornax

• บทความอื่น ๆ : locksmith-kirklandwa.net

ในช่วงเวลา 10 วัน NIRCam สังเกตแสงที่ส่องออกมาจากประชากรเกือบ 100,000 กาแล็กซีในช่วงความยาวคลื่นอินฟราเรดเก้าช่วง จากชุดข้อมูลนี้ นักดาราศาสตร์แยกกาแลคซีที่จางที่สุดและแดงที่สุดได้ 250 แห่ง และกำหนดเป้าหมายด้วยเครื่องมืออีกชิ้นหนึ่งของ JWST นั่นคือ Near Infrared Spectrograph (NIRSpec)

ภาพจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เว็บบ์ที่น่าทึ่งทิวทัศน์ที่เหมือนหน้าผานี้แท้จริงแล้วคือส่วนที่ก่อตัวเป็นดาวฤกษ์ของเนบิวลาคารินา ซึ่งอยู่ห่างจากโลก 7,600 ปีแสงในกลุ่มดาวคารินา ภาพนี้ถ่ายโดยกล้องโทรทรรศน์ Webb โดยใช้เครื่องมือ NIRCam (เครดิต: NASA, ESA, CSA, STScI)ภาพผสมของดาราจักรวงล้อที่บันทึกโดยเครื่องมือ NIRCam และ MIRI ของ JWST ขณะนี้โครงสร้างจักรวาลอันกว้างใหญ่กำลังอยู่ในสถานะของการเปลี่ยนแปลงหลังจากการชนกับกาแลคซีอื่นเมื่อประมาณ 400 ล้านปีก่อน (เครดิต: NASA, ESA, CSA, STScI, CC BY 2.0)

ภาพเหมือนของดาวพฤหัสบดีที่ถ่ายโดยเครื่องมือ NIRCam ของ JWST (เครดิต: ภาพประกอบ Webb NIRCam (สองฟิลเตอร์) ของระบบดาวพฤหัสบดี ไม่มีป้ายกำกับ (ด้านบน) และป้ายกำกับ (ด้านล่าง) เครดิต: NASA, ESA, CSA, Jupiter ERS Team การประมวลผลภาพโดย Ricardo Hueso (UPV/EHU) และ Judy Schmidt , CC BY 2.0)

ภาพอินฟราเรดของ Phantom Galaxy (M74) ที่ถ่ายด้วยแสงอินฟราเรดโดยเครื่องมือ MIRI ของ Webb (เครดิต: ESA/Webb, NASA & CSA, J. Lee และทีม PHANGS-JWST กิตติกรรมประกาศ: J. Schmidt, CC BY 2.0)NIRSpec ได้รับการออกแบบมาเพื่อรวบรวมแสงที่เปล่งออกมาจากเทห์ฟากฟ้า และแบ่งแสงออกเป็นสีต่างๆ กระบวนการนี้สร้างกราฟสีรุ้งที่เรียกว่าสเปกตรัม นักดาราศาสตร์สามารถวิเคราะห์สเปกตรัมของกาแล็กซีเพื่อค้นพบทุกสิ่งตั้งแต่องค์ประกอบขององค์ประกอบ ไปจนถึงจำนวนดาวฤกษ์ที่อยู่ภายใน และแม้แต่ระยะทางจากโลก

หลังทำได้โดยการวัดปรากฏการณ์ที่เรียกว่า redshift อาจใช้เวลาหลายพันล้านปีกว่าที่แสงที่ปล่อยออกมาจากกาแลคซีที่อยู่ห่างไกลมากจะมาถึงโลกของเรา ในช่วงเวลานี้ ความยาวคลื่นของแสงนั้นยืดออกและยาวขึ้น ค่อยๆ เคลื่อนเข้าสู่ส่วนที่ ‘สีแดง’ ของสเปกตรัมแสงเมื่อแสงเดินทางจากแหล่งกำเนิดมายังโลก มันจะผ่านกลุ่มเมฆฝุ่นและก๊าซระหว่างดวงดาวอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ เป็นที่รู้กันว่าเมฆเหล่านี้ดูดกลืนแสงบางช่วงความยาวคลื่นได้ดี ในขณะที่ปล่อยให้แสงอื่นๆ ผ่านได้โดยไม่ถูกกีดขวาง การรบกวนนี้สร้างรูปแบบที่ชัดเจนในสเปกตรัมสีรุ้ง

นักวิทยาศาสตร์สามารถหาอายุและความห่างไกลของดาราจักรไกลโพ้นได้โดยการสังเกตว่ารูปแบบในสเปกตรัมเปลี่ยนไปมากน้อยเพียงใดจากตำแหน่งที่คาดไว้ซึ่งเป็นผลมาจากการเลื่อนสีแดงเมื่อใช้เทคนิคนี้ นักวิทยาศาสตร์ค้นพบกาแลคซีโบราณสี่แห่งที่ซ่อนอยู่ในข้อมูลของ JWST ซึ่งคิดว่าก่อตัวขึ้นเพียง 300 ล้านปีหลังจากการสร้างจักรวาลในบิกแบง นั่นทำให้พวกเขามีอายุน้อยกว่าดาราจักรที่เก่าแก่ที่สุดที่ กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลค้นพบถึง 100 ล้านปี

ซึ่งหมายความว่าแสงที่ตรวจพบโดย JWST ได้ออกจากแหล่งกำเนิดเมื่อประมาณ 13.4 พันล้านปีก่อน ในเวลาที่เอกภพมีอายุเพียง 2 % ของอายุปัจจุบัน อายุที่ทำลายสถิติของกาแลคซีจะทำให้พวกมันมีค่ามากสำหรับนักวิทยาศาสตร์ที่พยายามไขความลับทางวิวัฒนาการของเอกภพในยุคแรกเริ่ม

Sandro Tacchella นักดาราศาสตร์จากมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์อธิบายผลการศึกษา (ผ่านมหาวิทยาลัยแอริโซนา ) ว่า “เป็นการยากที่จะเข้าใจกาแลคซีหากไม่เข้าใจช่วงเริ่มต้นของการพัฒนา” “เช่นเดียวกับมนุษย์ สิ่งที่เกิดขึ้นในภายหลังส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับผลกระทบของดาวฤกษ์ยุคแรก ๆ เหล่านี้”“คำถามมากมายเกี่ยวกับกาแลคซีกำลังรอโอกาสในการเปลี่ยนแปลงของเว็บบ์ และเราตื่นเต้นที่จะได้มีส่วนร่วมในการเปิดเผยเรื่องราวนี้”