Minden korábbinál messzebbre pillantott vissza a világegyetem történetébe a James Webb-űrtávcső, amikor a kutatók megerősítették a MoM-z14 jelű galaxis létezését. A távoli égitestet olyan állapotában látjuk, amilyen mindössze 280 millió évvel az ősrobbanás után volt, amikor a világegyetem még mai korának töredékénél tartott. A galaxis fényessége, rendkívül korai kialakulása és szokatlan kémiai összetétele komoly kérdéseket vet fel az első csillagrendszerek fejlődéséről. A NASA és az Európai Űrügynökség január 28-án ismertette az eredményeket, amelyek tovább árnyalhatják a világegyetem kezdeti időszakáról alkotott tudományos képet.
Olyan távoli galaxist sikerült részletesen megvizsgálni a James Webb-űrtávcső segítségével, amelynek fénye még a világegyetem legkorábbi korszakában indult útnak. A MoM-z14 jelű csillagrendszer már 280 millió évvel az ősrobbanás után létezett, vagyis egy olyan időszakba enged betekintést, amikor a ma ismert galaxisok többsége még ki sem alakult. A felfedezés jelentőségét nem csupán a rendkívüli távolság adja, hanem az is, hogy az égitest jóval fényesebbnek és kémiailag fejlettebbnek bizonyult annál, mint amit a korai galaxisokkal kapcsolatos korábbi elméleti számítások alapján vártak.
A kutatási eredményeket a NASA és az Európai Űrügynökség 2026. január 28-án hozta nyilvánosságra, a részletes tudományos tanulmány pedig az Open Journal of Astrophysics folyóiratban jelent meg. A nemzetközi kutatócsoport munkáját Rohan Naidu, a Massachusetts Institute of Technology kutatója vezette. A vizsgálatok megerősítették, hogy a MoM-z14 a világegyetem egyik legkorábbi, spektroszkópiai módszerrel igazolt galaxisa, amely újabb határt jelölt ki a közvetlen csillagászati megfigyelések történetében.
Miközben a James Webb egyre távolabbi égitestek fényét rögzíti, valójában a múltba tekint vissza. A MoM-z14 sugárzása nagyjából 13,5 milliárd éve indult el felénk, amikor a jelenleg mintegy 13,8 milliárd évesre becsült világegyetem még rendkívül fiatal volt. A kozmikus tágulás következtében a fény hullámhossza jelentősen megnyúlt, ezért a galaxis sugárzásának fontos része ma már az infravörös tartományban figyelhető meg. Éppen ezt a rendkívül gyenge, hosszú hullámhosszú fényt képes érzékelni a James Webb különleges műszereivel.
Videó: NASA / James Webb Space Telescope – tudományos illusztráció.
A galaxis távolságát nem pusztán a fényképek alapján becsülték meg. A kutatók a teleszkóp NIRSpec nevű spektrográfjával elemezték a sugárzását, és 14,44-es vöröseltolódási értéket mértek. Ez a mérés erősítette meg, hogy valóban a világegyetem rendkívül korai korszakából származó objektumot figyelnek meg. A spektroszkópiai vizsgálat azért különösen fontos, mert a távoli galaxisok színe és fényessége önmagában nem mindig elegendő koruk megbízható meghatározásához.
A legnagyobb meglepetést mégsem a távolság okozta. A MoM-z14 ugyanis a vártnál feltűnően fényesebb és kompaktabb galaxisként jelent meg a mérésekben, ami arra utal, hogy a csillagkeletkezés már ilyen korán is rendkívül hatékony lehetett. A kutatócsoport szerint a James Webb megfigyeléseiben az ilyen fényes, korai galaxisok száma akár százszorosa is lehet annak, amit egyes, az űrtávcső felbocsátása előtt készült elméleti előrejelzések valószínűsítettek. Ez nem jelenti a világegyetem keletkezéséről szóló tudományos elméletek megdőlését, de arra utalhat, hogy a galaxisok kialakulásának és fejlődésének egyes folyamatait újra kell értékelni.
Kiemelt figyelmet kaptak a MoM-z14 kémiai tulajdonságai is. A csillagászok szokatlan nitrogéndúsulásra utaló jeleket találtak, ami azért meglepő, mert az ősrobbanást követő időszakban a világegyetem anyaga túlnyomórészt hidrogénből és héliumból állt. A nehezebb elemek később, a csillagok belsejében zajló magreakciók és a csillagfejlődés különböző folyamatai révén keletkeztek. Egy ilyen fiatal galaxisban ezért kérdéses, hogyan jöhetett létre viszonylag rövid idő alatt a megfigyelt kémiai összetétel.
A kutatók szerint az egyik lehetséges magyarázat az lehet, hogy a korai világegyetem sűrű környezetében a ma megszokottnál jóval nagyobb tömegű csillagok is kialakulhattak. Ezek a csillagok más ütemben termelhették és juttathatták környezetükbe a nehezebb elemeket. Hasonló nitrogéndúsulást a Tejútrendszer egyes nagyon öreg csillagainál is megfigyeltek, ezért a kutatók a közeli ősi csillagpopulációk és a rendkívül távoli galaxisok összehasonlításával próbálják megérteni a jelenséget. A magyarázat egyelőre feltételezés, amelyhez további megfigyelések szükségesek.
A MoM-z14 a világegyetem egy másik fontos átalakulásáról is információt szolgáltathat. Az első csillagok megjelenését követően az általuk kibocsátott nagy energiájú sugárzás fokozatosan ionizálta a környező hidrogéngázt. Ezt az időszakot reionizációnak nevezik, és döntő szerepe volt abban, hogy a világegyetem egyre átlátszóbbá vált a sugárzás számára. A James Webb adatai arra utalnak, hogy a MoM-z14 környezetében már elkezdődhetett ez a folyamat, ami újabb támpontot adhat annak megértéséhez, milyen gyorsan alakult át a kozmikus környezet az első csillagok megszületése után.
A felfedezés ugyanakkor nem kérdőjelezi meg önmagában az ősrobbanás tényét, és nem bizonyítja, hogy a világegyetem idősebb lenne a jelenleg elfogadott becslésnél. A tudományos kérdés elsősorban az, miként jöhettek létre ilyen fényes, kémiailag már viszonylag összetett galaxisok az első néhány százmillió évben. A korai csillagkeletkezés sebessége, a gázfelhők viselkedése és a nagy tömegű csillagok szerepe egyaránt meghatározó lehet a válasz megtalálásában.
A James Webb-űrtávcső megfigyelései a legtávolabbi ismert galaxisok sorát bővítik és egyre részletesebb képet adnak arról a korszakról, amelyet a korábbi műszerekkel alig lehetett tanulmányozni. A MoM-z14 további vizsgálata segíthet tisztázni, mikor és milyen körülmények között jelentek meg az első nagy fényességű csillagrendszerek, és mennyire gyorsan kezdődött meg a világegyetem későbbi szerkezetét meghatározó fejlődés.
