NASA-astronomer kiggede ind i fortiden, i begyndelsen af universet, kun 650 millioner år efter Big Bang, og så, hvordan syv interagerende galakser dannede en protocluster.
I øjeblikket er denne protocluster den fjerneste galaksehob, hvis eksistens er blevet bekræftet af videnskabsmænd. Simuleringer viser, at systemet vil vokse til en af de største og ældste kendte galaksehobe i universet, mere end 100 gange mere massiv end vores egen Mælkevejsgalakse.
En artikel, der beskriver resultaterne af undersøgelsen, blev publiceret i The Astrophysical Journal Letters. Hovedforfatteren er Takahiro Morishita, en forsker ved IPAC Astronomy Center ved California Institute of Technology.
Syv galakser blev først opdaget ved hjælp af NASAs Hubble-rumteleskop. Men selvom alle galakserne blev observeret langs den samme sigtelinje, var Hubble ikke følsom nok til at bestemme præcis, hvor langt galakserne var fra hinanden.
Ved hjælp af NASAs James Webb Space Telescope (JWST) var holdet i stand til præcist at måle afstanden fra Jorden til hver af de syv galakser ved at måle en egenskab kaldet rødforskydning. Rødforskydning er et mål for, hvor langt galakser er fra Jorden - jo længere væk en galakse er, jo større er dens rødforskydning.
På grund af udvidelsen af vores univers skifter lys fra galakser til længere, "rødere" bølgelængder med afstand, ligesom lydbølgerne fra en ambulancesirene, der passerer dig, skifter til længere, lavere frekvenser, når ambulancen bevæger sig væk fra dig.
For at studere en galakse rødforskydning optager astronomer dens spektre – regnbuen af bølgelængder udsendt af galaksen – og leder efter kendte signaturer af molekyler som brint og helium. Disse bølgelængder vil skifte eller rødme med stigende afstand.
Overraskende nok har hver galakse den samme rødforskydning på 7,88, hvilket betyder 13 milliarder lysår fra Jorden (til reference, et lysår, afstanden lyset rejser på et år, er 9,4 billioner km), hvilket indikerer, at de alle er fyldt sammen. Systemet, der er placeret i stjernebilledet Sculptor, er i øjeblikket den fjerneste spektroskopisk bekræftede protocluster til dato.
Fordi lyset fra disse galakser har rejst til teleskoper i milliarder af år, ser astronomerne dem, som de eksisterede for meget længe siden, kun hundreder af millioner af år efter fødslen af vores univers. I betragtning af deres størrelse på det tidspunkt kan de være blandt de tidligste galakser, der nogensinde er dannet. Selvom vi ikke kan se klyngen, som den eksisterer i dag, tyder numeriske simuleringer på, at den nu kan være en af de største klynger i universet.
Forskere siger, at klynger af denne art er meget sjældne og svære at opdage. "Det er usandsynligt, at vi finder et andet specielt system som dette med JWST," siger Morishita. "I betragtning af at JWST ser relativt små områder af himlen, har vi brug for et teleskop, der kan se det større billede."
I det næste årti vil lignende opdagelser blive muliggjort af Rom Nancy Grace Space Telescope, et fremtidigt NASA-observatorium, der forventes at blive opsendt i begyndelsen af 2027. Dens evne til at overvåge store områder vil være mere end 100 gange større end JWST's og vil gøre det lettere at identificere galaksehobe i det tidlige univers som det, der blev fundet i denne undersøgelse.
Læs også: