Nyisd ki a függönyt egy fel nem fedezett univerzumon

Az eddig látott legtávolabbi galaxisok közül kettőt ezek a Webb Űrteleszkóp felvételei az Abell 2744 óriásgalaxishalmaz külső régióiról rögzítették. A galaxisok nem a halmazon belül vannak, hanem sok milliárd fényévnyire azon túl. Az (1) jelzésű galaxis mindössze 450 millió évvel az Ősrobbanás után létezett. A (2) jelzésű galaxis 350 millió évvel az Ősrobbanás után létezett. Mindkettő nagyon közel látható a 13,8 milliárd évvel ezelőtti ősrobbanáshoz. Ezek a galaxisok kicsik a Tejútrendszerünkhöz képest, méretének csak néhány százaléka, még a váratlanul megnyúlt (1) jelzésű galaxis is. Köszönetnyilvánítás: NASA, ESA, CSA, Tommaso Treu (UCLA), képfeldolgozás: Zolt G. Levay (STScI)

A Webb teleszkóp infravörös látása feltárja a végső határt

A korai galaxisok váratlanul gazdag “felfedetlen földjét” találták eddig nagyrészt rejtve.[{” attribute=””>NASA’s powerful

Follow-up spectroscopic observations with Webb should confirm the distances to these remote galaxies, and also reveal the rate of star formation and elemental abundances in the makeup of the early stars.


Ez a videó egy interjút tartalmaz Tommaso Treuval, a GLASS-JWST korai kiadás tudományos programjának (Grism Lens-Amplified Survey from Space) vezető kutatójával. Ez a program nemrégiben szerzett egy képet az Abell 2744 galaxishalmazról, más néven Pandora-halmazról. Ebben körülbelül 6000 galaxist lehet kimutatni az ég egy olyan területén, amely nem nagyobb, mint egy karnyújtásnyira tartott homokszem. A kezdeti elemzés azt sugallja, hogy a korai Univerzumban szokatlanul sok galaxis sokkal fényesebb volt a vártnál.

A NASA Webbje lehúzza a függönyt az univerzum korai galaxisairól

Alig néhány nappal a tudományos műveletek hivatalos megkezdése után a NASA James Webb Űrteleszkópja a csillagászokat a korai galaxisok birodalmába repítette, amely korábban minden más teleszkóp számára nem elérhető.

„Minden, amit látunk, új. Webb megmutatja nekünk, hogy létezik egy nagyon gazdag univerzum, amely túlmutat azon, amit elképzeltünk” – mondta Tommaso Treu, a Los Angeles-i Kaliforniai Egyetem munkatársa, az egyik Webb-program vezető kutatója. „A világegyetem ismét meglepett minket. Ezek a korai galaxisok sok szempontból nagyon szokatlanok.”

Marco Castellano, a római Nemzeti Asztrofizikai Intézet munkatársa, valamint Rohan Naidu, a Harvard-Smithsonian Asztrofizikai Központ és a Massachusetts Institute of Technology Cambridge-i (Massachusetts) munkatársa által vezetett két kutatás jelent meg a Astrophysical Journal Letters.

Ezek a kezdeti eredmények egy szélesebb körű Webb kutatási kezdeményezésből származnak, amely két korai kibocsátás-tudományi (ERS) programot foglal magában: a Grism Lens-Amplified Survey from Space-t (GLASS) és a Cosmic Evolution Early Release Science Survey-t (CEERS).

Mindössze négy napos elemzéssel a kutatók két kivételesen fényes galaxist találtak a GLASS-JWST felvételeken. Ezek a galaxisok körülbelül 450 és 350 millió évvel az Ősrobbanás után léteztek (körülbelül 10,5 és 12,5 vöröseltolódással), bár a Webb-vel végzett jövőbeli spektroszkópiai mérések ezt megerősítik.

„Minden, amit látunk, új. Webb megmutatja nekünk, hogy létezik egy nagyon gazdag univerzum, amely túlmutat azon, amit elképzeltünk. Az univerzum ismét meglepett minket. Ezek a korai galaxisok sok szempontból nagyon szokatlanok.” — Tommaso Treu

“A Webb-vel megdöbbentettük, hogy a legtávolabbi csillagfényt találtuk, amit valaha is látott, néhány nappal azután, hogy Webb nyilvánosságra hozta első adatait” – mondta Naidu a távolabbi GLASS-z12 névre keresztelt GLASS galaxisról, amelyről azt feltételezik, hogy kelt. . vissza 350 millió évvel az Ősrobbanás után. A korábbi rekorder a GN-z11 galaxis, amely 400 millió évvel az ősrobbanás után létezett (vöröseltolódás 11,1), és 2016-ban azonosították a Hubble és a Keck Obszervatórium mélyégi programokban.

“Az összes jóslat alapján úgy gondoltuk, sokkal nagyobb űrben kell keresnünk, hogy ilyen galaxisokat találjunk” – mondta Castellano.

„Ezek a megfigyelések egyszerűen felrobbanják a fejét. Ez egy teljesen új fejezet a csillagászatban. Olyan ez, mint egy régészeti ásatás, és hirtelen találsz egy elveszett várost vagy valamit, amit nem ismertél. Egyszerűen megdöbbentő” – tette hozzá Paola Santini, a Castellano és munkatársai GLASS-JWST tanulmányának negyedik szerzője.

“Bár ezeknek a korai forrásoknak a távolságát még nem erősítették meg spektroszkópiával, rendkívüli fényességük igazi rejtélyt vet fel, és megkérdőjelezi a galaxisok kialakulásának megértését” – mondta Pascal Oesch, a svájci Genfi Egyetem munkatársa, a Naidu második szerzője. et al.. papír.

Webb megfigyelései konszenzusra késztetik a csillagászokat, hogy a korai univerzumban szokatlanul sok galaxis a vártnál sokkal fényesebb volt. Ez megkönnyíti Webb számára, hogy még több korai galaxist találjon a későbbi mélyég-felmérések során, állítják a kutatók.

„Valamit leszögeztünk, ami hihetetlenül lenyűgöző. Ezeknek a galaxisoknak alighanem 100 millió évvel az Ősrobbanás után kellett volna elkezdeniük konvergálni. Senki sem számított arra, hogy a középkor ilyen korán véget ér” – mondja Garth Illingworth, a Santa Cruz-i Kaliforniai Egyetem munkatársa, a Naidu/Oesch csapat tagja. „Az ősvilágegyetem csak egy százada lett volna jelenlegi korának. Ez egy időszelet a 13,8 milliárd éves, fejlődő kozmoszban.”

Erica Nelson, a Colorado Boulder Egyetem munkatársa, a Naidu/Oesch csapat tagja megjegyezte, hogy „csapatunkat meglepte az a képesség, hogy megmérjük ezen első galaxisok alakját; nyugodt, rendezett korongjaik megkérdőjelezik annak megértését, hogyan alakultak ki az első galaxisok a zsúfolt, kaotikus korai univerzumban.” A kompakt lemezek ilyen korai figyelemre méltó felfedezése csak Webb sokkal élesebb képeinek köszönhetően volt lehetséges infravörös fényben, mint a Hubble.

“Ezek a galaxisok nagyon különböznek a Tejútrendszertől vagy más nagy galaxisoktól, amelyeket ma látunk magunk körül” – mondta Treu.

Illingworth hangsúlyozta, hogy az e csapatok által talált két fényes galaxis sok fényt tartalmaz. Azt mondta, hogy az egyik lehetőség az, hogy nagyon nagy tömegűek lehettek, sok olyan kis tömegű csillaggal, mint a későbbi galaxisok. Alternatív megoldásként sokkal kisebb tömegűek is lehetnek, és sokkal kevésbé rendkívül fényes csillagokból állhatnak, amelyeket Population III-nak neveznek. Sokáig az volt az elmélet, hogy ők lesznek az első olyan csillagok, amelyek valaha születtek, rekkenő hőmérsékleten izzanak, és csak ősi hidrogénből és héliumból állnak – mielőtt a csillagok később nehezebb elemeket főznének magfúziós kemencéiben. Ilyen rendkívül forró őscsillagok nem láthatók a helyi univerzumban.

„Valóban, a legtávolabbi forrás nagyon sűrű, és a színek arra utalnak, hogy a csillagpopuláció különösen mentes a nehéz elemektől, és még a III. populációba tartozó csillagokat is tartalmazhatja. Csak a Webb-spektrumok határozzák meg” – mondta Adriano Fontana, a Castellano és munkatársai tanulmányának második szerzője, a GLASS-JWST csapat tagja.

A két galaxis jelenlegi Webb-távolságának becslései infravörös színük mérésén alapulnak. Végső soron az utólagos spektroszkópiai mérések, amelyek megmutatják, hogyan nyúlik meg a fény a táguló univerzumban, független igazolást adnak majd ezekről a kozmikus mércékről.

Referenciák:

„A GLASS-JWST korai eredményei. I: Az objektíves z = 7 Lyman-törés galaxis megerősítése az Abell 2744-halmaz mögött NIRISS-szel”, Guido Roberts-Borsani, Takahiro Morishita, Tommaso Treu, Gabriel Brammer, Victoria-szoros, Xin Wang, Marusa Bradac, Ana Acebron, Pietro Bergamini, Kristan Boyett, Antonello Calabró, Marco Castellano, Adriano Fontana, Karl Glazebrook, Claudio Grillo, Alaina Henry, Tucker Jones, Matthew Malkan, Danilo Marchesini, Sara Mascia, Charlotte Mason, Amata Mercurio, Emiliano Merlin, Themiya Nanayakkara, Pie Laura Pentericci , Paola Santini, Claudia Scarlata, Michele Trenti, Eros Vanzella, Benedetta Vulcani és Chris Willott, 2022. október 18., Astrophysical Journal Letters.
DOI: 10.3847/2041-8213/ac8e6e

Rohan P. Naidu, Pascal A. Oesch, Pieter van Dokkum, Erica J. Nelson, Katherine A. Suess, Gabriel Brammer, Katherine E. Whitaker, „Two Remarkably Luminous Candidates for Galaxies at z ˜ 10–12 Revealed by JWST” Garth Illingworth, Rychard Bouwens, Sandro Taccella, Jorryt Matthee, Natalie Allen, Rachel Bezanson, Charlie Conroy, Ivo Labbe, Joel Leja, Ecaterina Leonova, Dan Magee, Sedona H. Price, David J. Setton, Victoria Strait, Mauro Stefanon, Sune Toft, John R. Weaver és Andrea Weibel, 2022. november 17., Astrophysical Journal Letters.
DOI: 10.3847/2041-8213/ac9b22

A James Webb Űrteleszkóp a világ első számú űrtudományi obszervatóriuma. Webb rejtélyeket fejt meg naprendszerünkben, távolabbi világokba tekint más csillagok körül, és megvizsgálja univerzumunk rejtélyes szerkezetét és eredetét, valamint a benne elfoglalt helyünket. A Webb egy nemzetközi program, amelyet a NASA vezet partnereivel az ESA-val (Európai Űrügynökség) és a CSA-val (Kanadai Űrügynökség).

Leave a Comment