Για πρώτη φορά, το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb της NASA εντόπισε και «ζύγισε» έναν γαλαξία που όχι μόνο υπήρχε περίπου 600 εκατομμύρια χρόνια μετά το Big Bang, αλλά είναι επίσης παρόμοιος με τη μάζα του Γαλαξία μας στο ίδιο στάδιο ανάπτυξης. Άλλοι γαλαξίες που έχει εντοπίσει το Webb σε αυτή τη χρονική περίοδο είναι σημαντικά πιο συμπαγείς. Ο γαλαξίας αυτός, με το παρατσούκλι Firefly Sparkle, λάμπει από σμήνη αστέρων – 10 συνολικά – καθένα από τα οποία οι ερευνητές εξέτασαν με μεγάλη λεπτομέρεια.

«Δεν πίστευα ότι θα ήταν δυνατόν να διαχωρίσουμε έναν γαλαξία που υπήρχε τόσο νωρίς στο σύμπαν σε τόσα πολλά διακριτά συστατικά, πόσο μάλλον να διαπιστώσουμε ότι η μάζα του είναι παρόμοια με εκείνη του δικού μας γαλαξία όταν βρισκόταν στη διαδικασία σχηματισμού», λέει σύμφωνα με τη NASA η Lamiya Mowla, συν-επικεφαλής συγγραφέας της εργασίας και επίκουρη καθηγήτρια στο Wellesley College στη Μασαχουσέτη. «Συμβαίνουν τόσα πολλά στο εσωτερικό αυτού του μικροσκοπικού γαλαξία, συμπεριλαμβανομένων τόσων διαφορετικών φάσεων σχηματισμού άστρων».

Το Webb μπόρεσε να απεικονίσει τον γαλαξία με καθαρή λεπτομέρεια για δύο λόγους. Ο ένας είναι ένα πλεονέκτημα του σύμπαντος: Ένα τεράστιο σμήνος γαλαξιών στο προσκήνιο ενίσχυσε ριζικά την εμφάνιση του μακρινού γαλαξία μέσω ενός φυσικού φαινομένου που είναι γνωστό ως βαρυτικός φακός. Και σε συνδυασμό με την εξειδίκευση του τηλεσκοπίου στο υπέρυθρο φως υψηλής ανάλυσης, το Webb παρέδωσε πρωτοφανή νέα δεδομένα για το περιεχόμενο του γαλαξία.

«Χωρίς το πλεονέκτημα αυτού του βαρυτικού φακού, δεν θα μπορούσαμε να διαχωρίσουμε αυτόν τον γαλαξία», δήλωσε ο Kartheik Iyer, συν-επικεφαλής συγγραφέας και υπότροφος της NASA Hubble στο Πανεπιστήμιο Columbia της Νέας Υόρκης. «Γνωρίζαμε ότι έπρεπε να το περιμένουμε με βάση την τρέχουσα φυσική, αλλά είναι εκπληκτικό ότι το είδαμε πραγματικά».

Η Mowla, η οποία εντόπισε τον γαλαξία στην εικόνα του Webb, προσελκύστηκε από τα λαμπερά αστρικά σμήνη του, επειδή τα αντικείμενα που λάμπουν συνήθως υποδηλώνουν ότι είναι εξαιρετικά συσσωρευμένα και περίπλοκα. Δεδομένου ότι ο γαλαξίας μοιάζει με μια «σπίθα» ή ένα σμήνος από αστραπές σε μια ζεστή καλοκαιρινή νύχτα, τον ονόμασαν Γαλαξία Firefly Sparkle.

Διεσταλμένος και λαμπερός, έτοιμος για προσεκτική ανάλυση

Δεδομένου ότι ο γαλαξίας είναι παραμορφωμένος σε ένα μακρύ τόξο, οι ερευνητές ξεχώρισαν εύκολα 10 ξεχωριστά σμήνη άστρων, τα οποία εκπέμπουν το μεγαλύτερο μέρος του φωτός του γαλαξία. Αναπαρίστανται εδώ σε αποχρώσεις του ροζ, του μοβ και του μπλε. Αυτά τα χρώματα στις εικόνες του Webb και τα υποστηρικτικά του φάσματα επιβεβαίωσαν ότι ο σχηματισμός των άστρων δεν συνέβη με τη μία σε αυτόν τον γαλαξία, αλλά έγινε με χρονική κλιμάκωση.

«Αυτός ο γαλαξίας έχει έναν ποικιλόμορφο πληθυσμό αστρικών σμηνών και είναι αξιοσημείωτο ότι μπορούμε να τα δούμε ξεχωριστά σε μια τόσο πρώιμη ηλικία του σύμπαντος», δήλωσε ο Chris Willott από το Κέντρο Αστρονομίας και Αστροφυσικής Herzberg του Εθνικού Συμβουλίου Έρευνας του Καναδά, ένας από τους συν-συγγραφείς και κύριος ερευνητής του προγράμματος παρατήρησης. «Κάθε συστάδα αστεριών βρίσκεται σε διαφορετική φάση σχηματισμού ή εξέλιξης».

Το προβαλλόμενο σχήμα του γαλαξία δείχνει ότι τα αστέρια του δεν έχουν εγκατασταθεί σε μια κεντρική διόγκωση ή σε έναν λεπτό, πεπλατυσμένο δίσκο, ένα ακόμη στοιχείο που αποδεικνύει ότι ο γαλαξίας εξακολουθεί να σχηματίζεται.

Λαμπεροί σύντροφοι

Οι ερευνητές δεν μπορούν να προβλέψουν πώς αυτός ο αποδιοργανωμένος γαλαξίας θα χτιστεί και θα πάρει μορφή κατά τη διάρκεια δισεκατομμυρίων ετών, αλλά υπάρχουν δύο γαλαξίες που η ομάδα επιβεβαίωσε ότι «κρέμονται» μέσα σε μια στενή περίμετρο και μπορεί να επηρεάσουν τον τρόπο με τον οποίο χτίζει μάζα κατά τη διάρκεια δισεκατομμυρίων ετών.

Ο Firefly Sparkle απέχει μόλις 6.500 έτη φωτός από τον πρώτο συνοδό του και ο δεύτερος συνοδός του απέχει 42.000 έτη φωτός. Για λόγους σύγκρισης, ο πλήρως σχηματισμένος Γαλαξίας μας έχει διάμετρο περίπου 100.000 έτη φωτός – και οι τρεις θα χωρούσαν μέσα σε αυτόν. Οι σύντροφοί του όχι μόνο είναι πολύ κοντά, αλλά οι ερευνητές πιστεύουν επίσης ότι βρίσκονται σε τροχιά ο ένας γύρω από τον άλλον.

Κάθε φορά που ένας γαλαξίας περνάει από έναν άλλο, το αέριο συμπυκνώνεται και ψύχεται, επιτρέποντας τη δημιουργία νέων άστρων σε συστάδες, αυξάνοντας τις μάζες των γαλαξιών. «Από καιρό έχει προβλεφθεί ότι οι γαλαξίες στο πρώιμο σύμπαν σχηματίζονται μέσω διαδοχικών αλληλεπιδράσεων και συγχωνεύσεων με άλλους μικρότερους γαλαξίες», δήλωσε ο Yoshihisa Asada, συν-συγγραφέας και διδακτορικός φοιτητής στο Πανεπιστήμιο του Κιότο στην Ιαπωνία. «Μπορεί να γινόμαστε μάρτυρες αυτής της διαδικασίας σε δράση».