Представьте восход солнца: свет становится ярким очень быстро, когда солнце поднимается над горизонтом. Теперь представьте, что миллиарды лет назад, не просто солнце, а галактики, врывающиеся в свет от того, что когда-то было тьмой. Это сияние неба, что Гарт Иллингворт называет “космическим восходом солнца”, и это то, что он надеется исследовать с помощью революционного нового космического телескопа Джеймса Уэбба.
Иллингворт, почетный профессор кафедры астрономии и астрофизики Калифорнийского университета в Санта-Крузе, описывает этот момент как “когда включаются первые галактики."После большого взрыва, в течение сотен миллионов лет, во Вселенной ничего не происходило”, сказал он. Потом все изменилось.
"Внезапно одна из этих областей темной материи создает звезду, а затем эти звезды начали формироваться в галактики—собираясь вместе, сливаясь вместе—когда эти первые галактики включаются и освещают вселенную”, описал Иллингворт.
Эти ранние галактики выглядят иначе, чем наша сегодняшняя Галактика. Иллингворт сказал думать о галактике как о Фрисби: звезды в основном находятся в плоскости Фрисби, кружат вокруг центра организованным образом. Ранние галактики были более беспорядочными, "блобби" по форме, со звездами, которые двигались во всех направлениях—вверх, вниз, внутрь, наружу, “повсюду”, сказал он. Сейчас мы имеем представление о том, как выглядят некоторые из этих ранних галактик благодаря космическому Телескопу Хаббла. В частности, с тех пор, как инфракрасная широкая Полевая камера 3 Wfc3/IR Хаббла начала функционировать в 2009 году, Illingworth и другие ученые смогли оглянуться на галактику всего через 400 млн лет после большого взрыва. Камеры также помогли расширить глубоко Хаббла поле изображения, глубокие снимки неба не берется. Illingworth возглавлял усилия по данным eXtreme Deep Field (XDF) в 2012 году, и они помогли найти самые молодые галактики для более тщательного изучения.
Webb, запуск которого запланирован на 2019 год, готов показать нам гораздо больше. На данный момент у нас есть одна Галактика на 400 миллионов лет и только девять на 450 млн лет", сказал Иллингворт. "Нам нужно больше, много больше галактик, которые охватывают критическое время формирования и наращивания от около 300 миллионов лет до 800 миллионов лет после большого взрыва. Уэбб доставит тысячи таких ранних галактик (тех, что были до 600-700 млн лет после большого взрыва) за свою жизнь.
Webb не только даст ученым новый, беспрецедентный взгляд на первые галактики, но и поможет нам ответить на фундаментальные вопросы о том, какими были эти галактики: когда начались первые галактики? Какими были звезды, когда они росли?
Работа иллингворта над проектом началась в 1987 году, когда он был заместителем директора Института науки о космических Телескопах, а Уэбб по-прежнему назывался “космическим телескопом следующего поколения"."Таким образом, он с нетерпением ждет больше десятилетий открытий после запуска Webb.
"Учитывая все эти усилия, я очень заинтересован в том, чтобы [Webb] был ошеломляющим успехом, а также использовал его”, сказал Иллингворт.