A csillagászok minden eddiginél távolabbi és régebbi gömbhalmazokat találtak. Ez az első alkalom, hogy az univerzum első félmilliárd évéből sikerült ilyen struktúrákat azonosítani: a közös gravitációs rendszert alkotó csillagcsoportok a fénye 460 millió évvel az ősrobbanás utáni időszakból érkezik hozzánk.
A felfedezésben két tényező játszott döntő szerepet: a James Webb űrtávcső rendkívül éles infravörös „szeme”, amely példátlanul távolra lát, és a gravitációs lencsézés jelensége. Egy hatalmas, köztes galaxishalmaz ugyanis pont úgy torzította a téridőt, hogy egy üveglencséhez hasonlóan képes volt felerősíteni a távoli galaxis fényét, ahol a csillaghalmazokat detektálták.
A jelek szerint a Cosmic Gems (Kozmikus drágakövek) projekt keretében feltárt csillaghalmazok adják a távoli galaxis ultraibolya fényének nagy részét, ami sokat elárul a csillagászoknak a tágabb kozmoszról is. „Úgy gondoljuk, hogy az ilyen galaxisok lehettek a korai univerzumot reionizáló intenzív sugárzás elsődleges forrásai” – mondta Angela Adamo, a Stockholmi Egyetem és a svédországi Oskar Klein Központ kutatója, az eredményekről beszámoló tanulmány vezető szerzője egy közleményben. „A Cosmic Gems különlegessége, hogy a gravitációs lencsézésnek köszönhetően a galaxisokat parszekes léptékig tudjuk megjeleníteni.”
A reionizáció az első csillagok kialakulásától az ősrobbanás után körülbelül 1 milliárd évig tartó időszak, amelyben kezdetben semleges hidrogéngáz uralta az univerzumot. Ezeknek az első csillagoknak és galaxisoknak a fénye megfosztotta a hidrogént az elektronoktól, az ősrobbanás után másodszor is ionizálva a molekulákat. Ehhez nagy energiájú fényre volt szükség, például forró és nagyon fiatal csillagok ultraibolya sugárzására.
A nemzetközi kutatócsoport megállapította, hogy a halmazok nagy tömegűek, gazdagalaxisuk egy kis régiójában helyezkednek el, és nagyon sűrűek – lényegesen sűrűbbek, mint a közelebbi univerzumban található csillaghalmazok. „Ezek az eredmények közvetlen bizonyítékot szolgáltatnak arra, hogy a reionizációs korszakban halvány galaxisokban proto-gömbhalmazok alakultak ki, ami segíthet annak megértésében, hogyan sikerült ezeknek a galaxisoknak reionizálniuk az univerzumot” – magyarázta Adamo.
Ahogy a szakértő mondja, a felfedezés fontos információkat tár fel a gömbhalmazok kialakulásával és kezdeti tulajdonságaival kapcsolatban is. Például a halmazokban detektált nagy csillagsűrűség első ízben kínál támpontot a belül zajló folyamatokra vonatkozóan, új betekintést adva a nagyon nagy tömegű csillagok és a fekete lyukak „magvainak” lehetséges kialakulásába, amelyek egyaránt fontosak a galaxisok fejlődése szempontjából.
A kutatócsoport arra számít, hogy a JWST segítségével hamarosan sok más, akár még távolabbi csillaghalmazt is felfedezhetnek. „Biztos vagyok benne, hogy a korai univerzumban még további ilyen rendszerek várnak felfedezésre, amelyek lehetővé tehetik a korai galaxisokról alkotott ismereteink bővítését” – mondja Eros Vanzella, az olaszországi INAF – Asztrofizikai és Űrkutatási Obszervatórium munkatársa, a kutatás egyik fő közreműködője.
