Na snímcích z vesmírného dalekohledu Jamese Webba (JWST) se objevila kosmická kolize, která může být nejstarším sloučením galaxií, jaké kdy bylo pozorováno. Fotografie odhalují starověké galaxie, které se během prvních 500 milionů let po zrodu vesmíru těsně srazily. Zdá se, že tato fúze překoná bývalého držitele rekordu o 300 milionů let. Pozorování je popsáno ve dvou článcích – jeden publikovaný v Dopisy z Astrophysical Journal na začátku června a další, která je v současné době předmětem vzájemného hodnocení – obě vedená Tigerem Yu-Yangem Hsiaem, postgraduálním studentem Univerzity Johnse Hopkinse.
Dan Coe, hlavní řešitel projektu, asi před deseti lety poprvé zahlédl splývající galaxii MACS0647-JD pomocí Hubbleova vesmírného dalekohledu. V té době to vypadalo jako něco víc než červená skvrna. Na snímku z HST se objevil třikrát kvůli zkreslení a zvětšení obrovské kupy galaxií ležící mezi ní a Zemí – efektu zvanému gravitační čočka. Na základě svého rudého posuvu – míry toho, jak moc bylo jeho světlo nataženo do červeného konce spektra z expanze vesmíru – se MACS0647-JD jevil jako nejstarší dosud známá galaxie, ačkoli byly pozorovány ještě starší galaxie. v letech od té doby. Jakmile však byl JWST v provozu, Coe, astronom z Space Telescope Science Institute v Baltimoru v Marylandu, věděl, že se musí znovu podívat, a pověřil Hsiao analýzou dat z nové observatoře.
Navzdory svému neatraktivnímu názvu umožnil MACS0647-JD astronomům ochutnat rozmanitost galaxií, které vznikly během prvních 500 milionů let ve vesmíru. Jeho překvapivý tvar vypadá jako křivý arašíd a má dvě hvězdokupy na opačných koncích, což naznačuje, že se s největší pravděpodobností jedná o dvě galaxie, které vznikly odděleně, než se začaly slučovat do jedné. Tyto dvě hvězdokupy – nepoeticky nazývané „A“ a „B“ – mají různé barvy, množství prachu a rychlost tvorby hvězd. Hvězdokupa A je modřejší, téměř bez prachu a plná dětských hvězd, zatímco kupa B je červenější, prašnější a poměrně postrádá nové hvězdy. V podpoře tvrzení o fúzi se odhaduje, že složka A je o desítky milionů let mladší než její společník.
Existuje však malá šance, že objekt je nestabilní galaxií, která vytvořila dvě hvězdokupy v různých časech. “Pokud vidíte velmi asymetrickou galaxii, je to obvykle známkou nedávné fúze,” říká Vicente Rodriguez-Gomez, docent z Národní autonomní univerzity v Mexiku, který se na nových pracích nepodílel. “To však není vždy případ.” Asymetrickou galaxii můžete mít i z jiných důvodů.“ Jedním z takových důvodů je nepravidelná historie vzniku hvězd, která se přirozeně vyskytuje v některých galaxiích. I v naší vlastní Mléčné dráze existují hvězdokupy s hustotou hvězd a prachu nad galaktickým průměrem.
Rodriguez-Gomez i Francisco Muller-Sanchez, odborný asistent a pozorovací astronom na univerzitě v Memphisu, který se na výzkumu nepodílel, si myslí, že metodologie, výsledky a analýzy týmu jsou přesvědčivé.
Aby si byli jisti, že se dvě části MACS0647-JD blíží ke srážce, mohou astronomové pozorovat objekt v delších, červenějších vlnových délkách, aby změřili jeho molekulární plyn, poznamenává Muller-Sanchez. “Když dojde k fúzi, obvykle máte slapové ohony – ohony plynu, které spojují jednu galaxii s druhou,” říká. “Když se podíváte na molekulární plyn, získáte další potvrzení a bude to velmi silné potvrzení.”
Ideálním přístrojem pro tento typ pozorování by bylo Atacama Large Millimeter Array (ALMA) v Chile, největší astronomické zařízení na světě. Ale to není možné: ALMA pozoruje jižní polokouli a MACS0647-JD se nachází mezi Velkou a Malou medvědí na severu.
Ať už je MACS0647-JD na pokraji jedné fúze nebo ne, je předurčena k další. Zdá se, že třetí složka hvězd a plynu, oddělená od hlavního objektu asi 3 000 parseky (9 800 světelných let), je k němu vázána gravitací a nakonec spadne.
Nalezení zjevné trojité fúze, jako je tato, je vzrušující, ale ne neočekávané. Na základě většiny modelů astronomové očekávají, že objeví stále větší část galaxií, které se vzájemně srážejí, čím dříve vesmír pozorujeme, přinejmenším do doby asi 270 milionů let po velkém třesku. Coe zmiňuje, že JWST Advanced Deep Extragalactic Survey, která pokrývá více oblastí podrobněji než Hubble Ultra Deep Field, již detekovala nepřeberné množství vzdálených galaxií, které Hubble minul, všechny ve stejné kosmické epoše jako MACS0647-JD. Mnohé z nich lze při bližším zkoumání odhalit jako sloučení galaxií stejně starých nebo starších než MACS0647-JD. Pozorování prvních galaxií JWST již začala vykreslovat nové detaily do obrazu toho, jak se náš vesmír vyvinul do dnešní podoby.