A NASA James Webb űrteleszkópja nemrég fedezett fel két szokatlanul fényes galaxist a nagyon korai Univerzumból

A James Webb űrteleszkópot használó kutatók két rendkívül régi galaxist találtak, mindössze 300-400 millió évvel az Ősrobbanás után. Ezek a galaxisok a vártnál sokkal fényesebbek, ami arra készteti a csillagászokat, hogy vajon mit tudnak a galaxisok kialakulásáról, amikor az univerzum fiatal volt.

“Valahogy az univerzumnak sikerült gyorsabban és korábban galaxisokat alkotnia, mint gondoltuk” – mondta Tommaso Treu, a JWST egyik programjának (GLASS-JWST) vezető kutatója egy sajtótájékoztatón.

A legtávolabbi azonosított galaxis, a GLASS-z12 feltehetően 350 millió évvel az Ősrobbanás után keletkezett. A galaxisokat két JWST programban azonosították, a GLASS-JWST Early Release Science Programban (Grism Lens-Amplified Survey from Space) és a Cosmic Evolution Early Release Science Survey-ben (CEERS). E felmérések adatai nagy vöröseltolódású galaxisokat azonosítottak, ami azt jelenti, hogy a belőlük érkező fény az univerzum tágulása miatt a spektrum vörös végére tolódik el. Minél nagyobb a vöröseltolódás, annál tovább haladt a fény, mielőtt elért minket, tehát annál régebbi a galaxis.

Minél nagyobb a vöröseltolódás, annál tovább haladt a fény, mielőtt elért minket

A legrégebbi galaxisok azonosításához a kutatók először a JWST által készített képeket nézik meg, és színük alapján érdekes galaxisokat választanak ki. Olyan galaxisokat keresnek, amelyek nem a látható fény hullámhosszában, de a JWST infravörös tartományában jelennek meg. Ez azt jelenti, hogy egy galaxis annyira vöröseltolódásban van, hogy fénye túllép a látható fény tartományán, ami potenciálisan nagyon korai galaxissá teszi.

A kihívás az, hogy más okai is vannak annak, hogy egy galaxis miért nem jelenik meg a látható fényű képeken. Például az optikai fényt elzárhatja a por, vagy egy galaxis szokatlanul vörös lehet. Annak igazolására, hogy egy adott galaxis valóban nagyon régi, több adatra van szükségünk spektroszkópia formájában.

“Amikor spektrumot kapunk a forrásból, amikor különböző elemekből származó emissziós vonalakat látunk, az valóban pontosan megmutatja, hogy mit nézünk” – mondta Jeyhan Kartaltepe, a CEERS társkutatója. – Tehát ez az aranystandard, amelyet el kell érnünk.

A két nemrégiben bejelentett galaxist még nem erősítették meg spektroszkópiai mérésekkel, de a legtávolabbi galaxist az ALMA, az Atacama Large Millimeter/submillimeter Array adatai igazolták. Garth Illingworth, a First Reionization Epoch Spectroscopic Complete and Public Release Imaging for Extragalactic Research galaxis felmérések társkutatója elmondta, hogy bíznak az eredményekben: “Sok előzetes bejelentés érkezett még korábbi galaxisokból, és még mindig próbáljuk kitalálni. közösségként, hogy ezek közül valószínűleg melyik az igazi” – mondta Illingworth. „Nagyon magabiztosak vagyunk ebben a kettőben, de kevésbé biztosak a másikban.”

A kutatók össze-vissza vitatkoztak a JWST korai adatainak pontosságáról, ahogy a kalibrálások finomodnak. Egyes nagyon korai eredmények 13-as vöröseltolódású galaxisokról számoltak be, de ezt a számot most 12,5-re finomították pontosabb kalibrációkkal. Ennek oka az volt, hogy a legkorábbi adatok a földön végzett kalibrálásokon alapultak, míg a frissebb adatok a teleszkóp októberi űrben való tartózkodása alatt végzett kalibrálásokat tükrözik. A JWST műszereinek kalibrálása hosszadalmas folyamat, és a leolvasások idővel pontosabbak lesznek.

Amellett, hogy megerősíti az eredményeket, az ezekről a célpontokról végzett spektroszkópiai adatok gyűjtése alaposabb áttekintést nyújt a korai galaxisok tartalmáról. “Olyan ez, mintha egy prizmát használnánk, és láthatjuk a különböző atomi elemek ujjlenyomatait, amelyek különböző színűek a galaxis spektrumában” – magyarázta Alaina Henry, a GLASS-JWST társkutatója. “Így sokkal részletesebb információkat kapunk a galaxisok tartalmáról, a csillagképződés sebességéről és a gáz mozgásáról.”

Egyelőre ezeknek a korai galaxisoknak a rendkívüli fényessége arra készteti a csillagászokat, hogy újragondolják a legkorábbi csillagokkal kapcsolatos feltételezéseiket. Míg a nagyon fényes galaxisok általában nagyon nagy tömegűek, ezek a korai fényes galaxisok nem biztos, hogy olyan masszívak – csak tele vannak III. népességszámú csillagokkal. A III. populációba tartozó csillagok még mindig hipotetikusak, de az elképzelés az, hogy a legkorábbi csillagok közé tartoznak, amelyek összetétele eltér a ma látható csillagoktól. “Ez egy egész kérdést nyit meg a csillagok természetéről és keletkezésükről, valamint a nagyon korai időkben keletkezett csillagok típusáról” – mondta Illingworth.

Leave a Comment

%d bloggers like this: