Astronomit olivat vakuuttuneita siitä, että varhainen maailmankaikkeus oli pimeä paikka ja että galaksien syntyminen kesti kauan alkuräjähdyksen jälkeen. Mutta suurin ja syvin uusi kartta maailmankaikkeudesta, joka ulottuu 13,5 miljardia vuotta taaksepäin James Webb -avaruusteleskoopin havaintojen ansiosta, on juuri romuttanut tämän käsityksen.
Voit tutkia sitä itse. Se on nimeltään COSMOS-Web , eikä se ole pelkkä kuvien mosaiikki. Se on yksityiskohtainen luettelo lähes 800 000 galaksista, joka kattaa 98 % koko maailmankaikkeuden historiasta tietyllä alueella taivaalla, kiitos Webb-observatorion poikkeuksellisen herkkyyden.
Tämä valtava panoraama on tulosta yli 255 tunnin havainnoista, jotka NASA:n, ESA:n ja CSA:n avaruusteleskooppi on tehnyt alueelle, jossa on hyvin vähän tähtiä tai kaasupilviä estämässä näkymää kaukaisiin avaruuden kolkkiin. Tuloksena on suurin yhtenäinen kuva, jonka Webb on tähän mennessä ottanut, ja se koostuu yli 10 000 yksittäisestä valotuksesta.
Vertailut ovat järkyttäviä. Yksi tapa ymmärtää tämän kartan mittakaava on verrata sitä kuuluisaan Hubble Ultra Deep Fieldiin, joka on yksityiskohtaisin kuva näkyvästä universumista. Jos meillä olisi tulostettu kopio Hubble Ultra Deep Fieldistä paperille, COSMOS-Web olisi lähes 4 x 4 metrin kokoinen fresko, jonka syvyys olisi sama.
Webb-teleskooppi havaitsee aaltoja, jotka eroavat Hubblen aaltoista – lähestä ja keskimmäisestä infrapuna-alueesta – mutta sen laitteet ovat niin herkkiä, että ne voivat nähdä nämä 800 000 galaksia 13,5 miljardissa vuodessa alueella, joka vastaa kolmea täyttä kuuta yötaivaalla.
Liian paljon valoa, liian aikaisin. Näiden kuvien suurin yllätys ei ole niiden syvyys, jonka Webb oli tarkoitus tallentaa, vaan se, mitä ne paljastavat varhaisesta maailmankaikkeudesta. Astronomit uskoivat, että ensimmäisten 500 miljoonan vuoden aikana galaksia oli lähes olemattomasti – ne olivat uskomattoman harvinaisia – mutta galaksia on noin 10 kertaa enemmän kuin odotettiin.
”Siitä lähtien, kun James Webb -avaruusteleskooppi otettiin käyttöön, olemme miettineet, rikkovatko sen tiedot kosmologista mallia”, myöntää COSMOS-Web-projektin johtaja Caitlin Casey. ”Varhaisessa maailmankaikkeudessa oli vain noin 400 miljoonaa vuotta aikaa muodostaa miljardeja aurinkomassaisia tähtiä. Emme yksinkertaisesti tiedä, miten se on voinut tapahtua.”
Espanjan ja avoimen tieteen rooli. Tämä monumentaalinen ponnistus olisi ollut mahdoton ilman maailmanlaajuista yhteistyötä. Tässä Espanja on mukana Kanariansaarten astrofysiikan instituutin (IAC) kautta, joka on käyttänyt neuroverkkoja yli puolen miljoonan galaksin morfologiseen luokitteluun, mikä on tärkeä tehtävä niiden evoluution ymmärtämiseksi.
COSMOS-Web ei olisi ollut mahdollista ilman kahden vuoden huolellista työtä. COSMOS-yhteistyön oma tiimi työskenteli väsymättä käsittelemään raakadataa, tasoittamaan yli 10 000 erillistä kuvaa ja korjaamaan odottamattomia teleskoopin artefakteja. Nyt näiden ponnistelujen ansiosta kuka tahansa voi tutkia karttaa ja tehdä omia löytöjään.
COSMOS-Web jatkaa laajentumistaan uusilla spektroskooppisilla havainnoilla, joiden avulla voidaan analysoida mielenkiintoisimpien galaksien sisäistä kemiaa. Tärkeimmät tavoitteet ovat ”reionisaation aikakausi” (kun ensimmäisten tähtien valo hajotti kosmisen sumun), massiivisten galaksien kehitys ja pimeän aineen suhde näkyvään aineeseen.
