Această realizare contribuie la o înțelegere științifică mai profundă a Universului timpuriu și pune sub semnul întrebării concepțiile consacrate despre formarea și evoluția timpurie a galaxiilor, revelând condiții fizice care diferă semnificativ de cele presupuse de modelele teoretice moderne.
În special, galaxia, numită MoM-z14, a fost identificată și confirmată datorită analizei efectuate cu ajutorul instrumentului NIRSpec (spectrograful în infraroșu apropiat) de pe telescopul spațial Webb. Echipa condusă de Rohan Naidu de la Institutul de Astrofizică și Cercetări Spațiale Kavli al Institutului Tehnologic din Massachusetts (MIT) a explicat că decalajul roșu al MoM-z14 este de 14,44 , ceea ce indică faptul că lumina provenită de la aceasta a călătorit aproximativ 13,5 miliarde de ani înainte de a ajunge la noi.
Telescopul Webb își depășește constant propriile performanțe inițiale. Potrivit lui Naidu : „Cu ajutorul lui Webb, putem vedea mai departe ca niciodată, iar acest lucru nu seamănă deloc cu ceea ce am prevăzut, fiind în același timp complex și captivant”. Această citată reflectă admirația comunității față de universul timpuriu, care nu se încadrează în previziunile academice.
Potrivit lui Pascal Oesch, unul dintre cercetătorii principali de la Universitatea din Geneva, deși distanța poate fi estimată cu ajutorul imaginilor, este extrem de important să se confirme datele prin spectroscopie detaliată, pentru a se determina cu certitudine ce anume se observă și în ce punct al cosmosului se află.
Această descoperire plasează MoM-z14 într-un grup tot mai mare de galaxii care sunt neașteptat de luminoase pentru o perioadă atât de timpurie a existenței Universului. Potrivit grupului de cercetători, luminozitatea acestor galaxii este de 100 de ori mai mare decât cea prevăzută de modelele moderne . Această descoperire mărește decalajul dintre teorie și observație în cosmologie — un fenomen care, potrivit cercetătorului Jacob Shen de la Institutul Tehnologic din Massachusetts, „ridică întrebări importante care trebuie studiate în viitor”.
Una dintre cele mai uimitoare caracteristici ale MoM-z14 este conținutul ridicat de azot. Unele stele foarte vechi din Calea Lactee prezintă, de asemenea, un nivel ridicat al acestui element, ceea ce permite să se facă o paralelă între rămășițele fosilizate ale galaxiei noastre și ceea ce observă telescopul Webb la distanțe cosmice extreme.
După cum a explicat Naidu : „Putem să ne inspirăm din arheologie și să privim aceste stele antice din galaxia noastră ca pe niște fosile ale Universului timpuriu, cu excepția faptului că, în astronomie, avem norocul ca telescopul Webb să observe obiecte la distanțe atât de mari, încât avem și informații directe despre galaxiile din acea perioadă. Se pare că observăm unele dintre aceleași caracteristici, cum ar fi această îmbogățire neobișnuită cu azot”.
Această descoperire pune sub semnul întrebării modelele evoluției chimice. Vârsta MoM-z14 indică faptul că între Big Bang și formarea acestei galaxii au trecut doar 280 de milioane de ani, ceea ce, conform calculelor, este prea puțin pentru ca mai multe generații de stele să fi reușit să-și îmbogățească mediul cu azot până la nivelul observat.
Cercetătorii presupun că o astfel de abundență de azot ar putea fi consecința existenței stelelor supermasive formate în medii dense, caracteristice Universului timpuriu. Aceste stele erau capabile să producă mai mult azot decât orice stea prezentă astăzi în vecinătatea Galaxiei.
Pe lângă compoziția sa chimică unică, MoM-z14 oferă oamenilor de știință informații valoroase despre perioada din istoria cosmică cunoscută sub numele de reionizare . În acea perioadă, lumina primelor stele avea suficientă energie pentru a dispersa ceața densă de hidrogen primar, permițând radiației să iasă în exterior și să se răspândească liber în spațiu. Confirmarea existenței unei galaxii similare cu MoM-z14, atât de aproape de Big Bang, ajută la cartografierea cronologiei acestui proces, o sarcină imposibilă înainte de apariția telescopului Webb.
Calea care a dus la această descoperire a fost precedată de alte realizări semnificative. Înainte de lansarea telescopului Webb, telescopul spațial NASA/ESA Hubble descoperise deja galaxia GN-z11 , care a existat la aproximativ 400 de milioane de ani după Big Bang, luminozitatea și distanța până la care au stabilit atunci un record. Webb nu numai că a confirmat distanța până la GN-z11, dar a continuat să se adâncească în trecut, acumulând dovezi ale existenței altor galaxii neobișnuit de luminoase, precum MoM-z14.
Aceste rezultate arată că galaxiile luminoase din primii 500 de milioane de ani de existență a Universului nu sunt excepții izolate. Deoarece telescopul Webb continuă să înregistreze astfel de obiecte, acest lucru confirmă ideea că condițiile din Universul timpuriu erau mult mai dinamice și mai complexe decât sugerau modelele anterioare. După cum a spus Yixia Li, doctorandă la Universitatea de Stat din Pennsylvania și membră a grupului de cercetare: „Este o perioadă incredibil de interesantă, deoarece Webb dezvăluie Universul timpuriu ca niciodată până acum și ne arată cât de multe mai sunt de descoperit”.
