8.9 C
Brussel
Saterdag, Februarie 4, 2023

James Webb-ruimteteleskoop onthul oudste sterregroepe in die heelal

VRYWARING: Inligting en menings wat in die artikels weergegee word, is dié van diegene wat dit vermeld en dit is hul eie verantwoordelikheid. Publikasie in The European Times beteken nie outomaties onderskrywing van die siening nie, maar die reg om dit uit te druk.

Duisende sterrestelsels oorstroom hierdie naby-infrarooi, hoë-resolusie beeld van sterrestelselswerm SMACS 0723. Krediet: NASA, ESA, CSA, STScI


’n Span sterrekundiges het die James Webb-teleskoop (JWST) gebruik om die mees verste te identifiseer bolvormige trosse ooit ontdek. Hierdie digte groepe van miljoene sterre kan oorblyfsels wees wat die eerste en oudste sterre in die heelal bevat.

Die vroeë ontleding van Webb se First Deep Field-beeld, wat sommige van die heelal se vroegste sterrestelsels uitbeeld, is onlangs gepubliseer in Die Astro Journal Briewe. Die werk is uitgevoer deur 'n span Kanadese sterrekundiges, insluitend kundiges van die Dunlap Instituut vir Sterrekunde en Astrofisika in die Universiteit van Toronto se Fakulteit Lettere en Wetenskap.


"JWST is gebou om die eerste sterre en die eerste sterrestelsels te vind en om ons te help om die oorsprong van kompleksiteit in die heelal te verstaan, soos die chemiese elemente en die boustene van lewe," sê Lamiya Mowla, 'n post-doktorale navorser by die Dunlap Instituut vir Sterrekunde en Astrofisika en mede-hoofskrywer van die studie, wat deur die Kanadese NIRISS Unbiased Cluster Survey (CANUCS) span uitgevoer is.

"Hierdie ontdekking in Webb se Eerste Diepveld bied reeds 'n gedetailleerde blik op die vroegste fase van stervorming, wat die ongelooflike krag van JWST bevestig."

Die navorsers het die Sparkler-sterrestelsel wat in Webb se Eerste Diepveld geleë is, bestudeer en JWST gebruik om vas te stel dat vyf van die sprankelende voorwerpe rondom dit bolvormige trosse is. Krediet: Beeld via Kanadese Ruimte-agentskap met beelde van NASA, ESA, CSA, STScI; Mowla, Iyer et al. 2022


In die fyn gedetailleerde Webb's First Deep Field-beeld het die sterrekundiges vinnig ingegaan op wat hulle "die Sparkler-sterrestelsel" genoem het. Hierdie sterrestelsel, wat nege biljoen ligjare daarvandaan geleë is, het sy naam gekry van die kompakte voorwerpe wat verskyn as klein geelrooi kolletjies wat dit omring, wat deur die navorsers as "fonkels" verwys word. Die navorsingspan het vasgestel dat hierdie vonkels óf jong trosse kan wees wat aktief sterre vorm – gebore drie biljoen jaar na die

Groot ontploffing
Die Oerknal is die toonaangewende kosmologiese model wat verduidelik hoe die heelal soos ons dit ken ongeveer 13.8 miljard jaar gelede begin het.

” data-gt-translate-attributes=”[{“attribute”:”data-cmtooltip”, “format”:”html”}]”>Oorknal op die hoogtepunt van stervorming – of ou bolvormige trosse. Globulêre swerms is antieke versamelings van sterre uit 'n sterrestelsel se kinderskoene en bevat leidrade oor sy vroegste fases van vorming en groei.

Uit 'n aanvanklike ontleding van 12 van hierdie kompakte voorwerpe het die navorserspan vasgestel dat vyf van hulle nie net bolvormige trosse is nie, maar onder die oudstes wat bekend is.

“Om na die eerste beelde van JWST te kyk en ou bolvormige swerms rondom verre sterrestelsels te ontdek was 'n ongelooflike oomblik – een wat nie moontlik was met vorige

Hubble-ruimteteleskoop
Die Hubble-ruimteteleskoop (dikwels na verwys as Hubble of HST) is een van NASA se Groot Sterrewagte en is in 'n lae Aarde-baan gelanseer in 1990. Dit is een van die grootste en veelsydigste ruimteteleskope wat gebruik word en beskik oor 'n 2.4 meter spieël en vier hoofinstrumente wat in die ultraviolet, sigbare en naby-infrarooi streke van die elektromagnetiese spektrum waarneem. Dit is vernoem na die sterrekundige Edwin Hubble.

” data-gt-translate-attributes=”[{“attribute”:”data-cmtooltip”, “format”:”html”}]">Hubble-ruimteteleskoopbeelding,” sê Kartheik G. Iyer, 'n postdoktorale navorser by die Dunlap Instituut vir Sterrekunde en Astrofisika en mede-hoofskrywer van die studie.

“Aangesien ons die vonkels oor ’n reeks golflengtes kon waarneem, kon ons dit modelleer en hul fisiese eienskappe beter verstaan ​​– soos hoe oud hulle is en hoeveel sterre hulle bevat. Ons hoop dat die wete dat bolswerms op sulke groot afstande met JWST waargeneem kan word, sal verdere wetenskap en soektogte na soortgelyke voorwerpe aanspoor.”


Gravitasielens word deur sterrekundiges gebruik om baie verre en baie dowwe sterrestelsels te bestudeer. Krediet: NASA, ESA & L. Calçada

Die

Melkweg
Die Melkweg is die sterrestelsel wat ons Sonnestelsel bevat, en is vernoem na sy voorkoms vanaf die Aarde. Dit is 'n gestreepte spiraalsterrestelsel wat na raming 100-400 miljard sterre bevat en 'n deursnee tussen 150,000 200,000 en XNUMX XNUMX ligjare het.

” data-gt-translate-attributes=”[{“attribute”:”data-cmtooltip”, “format”:”html”}]">Daar is bekend dat die melkwegsterrestelsel ongeveer 150 bolvormige trosse het, maar presies hoe en wanneer hierdie digte klompe sterre wat gevorm is, word nie goed verstaan ​​nie. Sterrekundiges weet dat bolvormige swerms uiters oud kan wees, maar dit is ongelooflik uitdagend om hul ouderdomme te meet. Die gebruik van baie verre bolvormige swerms om die eerste sterre in verre sterrestelsels te verouder, is nog nie voorheen gedoen nie en is slegs moontlik met JWST.

"Hierdie nuut geïdentifiseerde trosse is gevorm naby aan die eerste keer dat dit selfs moontlik was om sterre te vorm," sê Mowla. “Omdat die Vonkelsterrestelsel baie verder weg is as ons eie Melkweg, is dit makliker om die ouderdomme van sy bolvormige swerms te bepaal. Ons neem die Sparkler waar soos dit nege biljoen jaar gelede was, toe die heelal net vier-en-'n-half biljoen jaar oud was, en kyk na iets wat lank gelede gebeur het. Dink daaraan as om 'n persoon se ouderdom te raai op grond van hul voorkoms – dit is maklik om die verskil tussen 'n vyf- en 10-jarige te onderskei, maar moeilik om die verskil tussen 'n 50- en 55-jarige te onderskei.”

Tot nou toe kon sterrekundiges nie die omliggende kompakte voorwerpe van die Sparkler-sterrestelsel met die Hubble-ruimteteleskoop sien nie. Dit het verander met JWST se verhoogde resolusie en sensitiwiteit, wat die klein kolletjies rondom die sterrestelsel vir die eerste keer in Webb se First Deep Field-beeld onthul het. Die Vonkelsterrestelsel is spesiaal omdat dit met 'n faktor van 100 vergroot word as gevolg van 'n effek wat gravitasielensing genoem word - waar die SMACS 0723-sterrestelselswerm op die voorgrond wat daaragter is, verdraai, baie soos 'n reuse-vergrootglas. Daarbenewens produseer gravitasielensing drie afsonderlike beelde van die Sparkler, wat sterrekundiges in staat stel om die sterrestelsel in groter detail te bestudeer.

Van links: Kartheik Iyer, Vince Estrada-Carpenter, Guillaume Desperez, Lamiya Mowla, Marcin Sawicki, Victoria Strait, Gabe Brammer en Kate Gould (op skootrekenaarskerm), Ghassan Sarrouh, Chris Willott, Bob Abraham, Gael Noirot, Yoshi Asada, Nick Martis, Krediet: hoto met vergunning van Lamiya Mowla en Kartheik Iyer

"Ons studie van die Sparkler beklemtoon die geweldige krag om die unieke vermoëns van JWST te kombineer met die natuurlike vergroting wat deur gravitasielensing verskaf word," sê die CANUCS-spanleier Chris Willott van die Nasionale Navorsingsraad se Herzberg Astronomie en Astrofisika Navorsingsentrum. "Die span is opgewonde oor meer ontdekkings wat kom wanneer JWST volgende maand sy oog op die CANUCS-sterrestelselswerms rig."

Die navorsers het nuwe data van JWST se Near-Infrared Camera (NIRCam) met Hubble Scape Telescope-argiefdata gekombineer. NIRCam bespeur dowwe voorwerpe deur langer en rooier golflengtes te gebruik om verby wat sigbaar is vir die menslike oog en selfs die Hubble-ruimteteleskoop waar te neem. Beide vergrotings as gevolg van die lensing deur die sterrestelselswerm en die hoë resolusie van JWST is wat die waarneming van kompakte voorwerpe moontlik gemaak het.

Die Kanadese-vervaardigde Near-Infrared Imager and Slitless Spectrograph (NIRISS) instrument op die JWST het onafhanklike bevestiging verskaf dat die voorwerpe ou bolvormige trosse is omdat die navorsers nie suurstofemissielyne waargeneem het nie - emissies met meetbare spektra wat deur jong trosse wat aktief is afgegee sterre vorm. NIRISS het ook gehelp om die geometrie van die drievoudige lensbeelde van die Sparkler te ontrafel.



"JWST se in Kanada vervaardigde NIRISS-instrument was noodsaaklik om ons te help verstaan ​​hoe die drie beelde van die Sparkler en sy bolvormige trosse verbind is," sê Marcin Sawicki, 'n professor aan Saint. Mary's University wat Kanada Navorsingsleerstoel in Sterrekunde is en mede-outeur van die studie. “Om verskeie van die Sparkler se bolvormige swerms drie keer op die foto te sien, het dit duidelik gemaak dat hulle om die Sparkler-sterrestelsel wentel eerder as om bloot toevallig voor dit te wees.”

JWST sal die CANUCS-velde vanaf Oktober 2022 waarneem en sy data gebruik om vyf massiewe sterrestelselswerms te ondersoek, waaroor die navorsers verwag om meer sulke stelsels te vind. Toekomstige studies sal ook die sterrestelselswerm modelleer om die lenseffek te verstaan ​​en meer robuuste ontledings uit te voer om die stervormingsgeskiedenis te verduidelik.

Verwysing: "The Sparkler: Evolved High-redshift Globular Cluster Candidates Captured by JWST" deur Lamiya Mowla, Kartheik G. Iyer, Guillaume Desprez, Vicente Estrada-Carpenter, Nicholas S. Martis, Gaël Noirot, Ghassan T. Sarrouh, Victoria Strait, Yoshihisa Asada, Roberto G. Abraham, Gabriel Brammer, Marcin Sawicki, Chris J. Willott, Marusa Bradac, René Doyon, Adam Muzzin, Camilla Pacifici, Swara Ravindranath en Johannes Zabl, 29 September 2022, Die Astro Journal Briewe.
DOI: 10.3847/2041-8213/ac90ca

Samewerkende instellings sluit in die Universiteit van York en instellings in die Verenigde State en Europa. Die navorsing is ondersteun deur die Kanadese Ruimte-agentskap en die Natuurwetenskappe en Ingenieursnavorsingsraad van Kanada.



- Advertensie -

Meer van die skrywer

- Advertensie -
- Advertensie -
- Advertensie -
- Advertensie - kol_img

Moet lees

Jongste artikels