0.8 C
بروكسل
الثلاثاء فبراير 7، 2023

يكشف تلسكوب جيمس ويب الفضائي عن أقدم مجموعات النجوم في الكون

إخلاء المسؤولية: المعلومات والآراء الواردة في المقالات هي تلك التي تنص عليها وهي مسؤوليتهم الخاصة. النشر في The European Times لا يعني الموافقة تلقائيًا على وجهة النظر ، ولكن الحق في التعبير عنها.

آلاف المجرات تغمر هذه الصورة القريبة من الأشعة تحت الحمراء عالية الدقة لعنقود المجرات SMACS 0723. Credit: NASA، ESA، CSA، STScI


استخدم فريق من علماء الفلك تلسكوب جيمس ويب (JWST) لتحديد الأبعد مجموعات كروية اكتشف من أي وقت مضى. قد تكون هذه المجموعات الكثيفة من ملايين النجوم من الآثار التي تحتوي على النجوم الأولى والأقدم في الكون.

نُشر التحليل المبكر لصورة المجال العميق الأولى لـ Webb ، والتي تصور بعضًا من أقدم المجرات في الكون ، مؤخرًا في رسائل مجلة الفيزياء الفلكية. أجرى العمل فريق من علماء الفلك الكنديين ، بما في ذلك خبراء من معهد دنلاب للفلك والفيزياء الفلكية في كلية الفنون والعلوم بجامعة تورنتو.


تقول لاميا موولا ، باحثة ما بعد الدكتوراه في معهد دنلاب لعلم الفلك والفيزياء الفلكية والمؤلف الرئيسي المشارك للدراسة ، التي أجراها فريق CAnadian NIRISS Unbiased Cluster Survey (CANUCS).

"هذا الاكتشاف في الحقل العميق الأول لـ Webb يقدم بالفعل نظرة مفصلة على المرحلة الأولى من تكوين النجوم ، مما يؤكد القوة المذهلة لـ JWST."

درس الباحثون مجرة ​​Sparkler الواقعة في الحقل العميق الأول لـ Webb واستخدموا JWST لتحديد أن خمسة من الأجسام المتلألئة حولها عبارة عن مجموعات كروية. الائتمان: صورة عبر وكالة الفضاء الكندية مع صور من NASA و ESA و CSA و STScI ؛ موولا ، إير وآخرون. 2022


في أول صورة حقل عميق لويب مفصلة بدقة ، ركز علماء الفلك بسرعة على ما أطلقوا عليه اسم "مجرة سباركلر". تقع هذه المجرة على بعد تسعة مليارات سنة ضوئية ، وقد اشتق اسمها من الأجسام المدمجة التي تظهر كنقاط صغيرة صفراء حمراء تحيط بها ، ويشار إليها من قبل الباحثين باسم "البريق". قرر فريق البحث أن هذه البريق يمكن أن تكون إما عناقيد شابة تشكل النجوم بنشاط - ولدت بعد ثلاثة مليارات سنة

الانفجار الكبير
الانفجار العظيم هو النموذج الكوني الرائد الذي يشرح كيف بدأ الكون كما نعرفه منذ حوالي 13.8 مليار سنة.

”data-gt-translate-attributes =” [{“attribute”: ”data-cmtooltip”، “format”: ”html“}] ”> الانفجار العظيم في ذروة تشكل النجوم - أو عناقيد كروية قديمة. العناقيد الكروية هي مجموعات قديمة من النجوم من بداية المجرة وتحتوي على أدلة حول المراحل الأولى من تكوينها ونموها.

من تحليل أولي لـ 12 من هذه الأجسام المدمجة ، قرر فريق الباحثين أن خمسة منهم ليست مجرد مجموعات كروية ولكن من بين أقدم المجموعات المعروفة.

"كان النظر إلى الصور الأولى من JWST واكتشاف المجموعات الكروية القديمة حول المجرات البعيدة لحظة رائعة - لحظة لم تكن ممكنة في السابق

تلسكوب هابل الفضائي
تلسكوب هابل الفضائي (غالبًا ما يُشار إليه باسم Hubble أو HST) هو أحد مراصد ناسا الكبرى وقد تم إطلاقه في مدار أرضي منخفض في عام 1990. وهو أحد أكبر التلسكوبات الفضائية وأكثرها تنوعًا في الاستخدام ويتميز بمرآة يبلغ قطرها 2.4 مترًا. أربعة أدوات رئيسية تُلاحظ في مناطق الأشعة فوق البنفسجية والمرئية والأشعة تحت الحمراء القريبة من الطيف الكهرومغناطيسي. سميت على اسم عالم الفلك إدوين هابل.

"data-gt-translate-attributes =" [{"attribute": "data-cmtooltip"، "format": "html"}] "> تصوير تلسكوب هابل الفضائي" ، كما يقول كارثيك جي آير ، باحث ما بعد الدكتوراه في معهد دنلاب لعلم الفلك والفيزياء الفلكية والمؤلف الرئيسي المشارك للدراسة.

"نظرًا لأننا استطعنا رصد البريق عبر مجموعة من الأطوال الموجية ، فيمكننا نمذجتها وفهم خصائصها الفيزيائية بشكل أفضل - مثل عمرها وعدد النجوم التي تحتوي عليها. نأمل أن تؤدي معرفة إمكانية ملاحظة العناقيد الكروية من مثل هذه المسافات الشاسعة باستخدام JWST إلى تحفيز المزيد من العلم والبحث عن كائنات مماثلة ".


يستخدم علماء الفلك عدسة الجاذبية لدراسة المجرات البعيدة جدًا والخافتة جدًا. الائتمان: NASA و ESA و L. Calçada

ال

درب التبانة
درب التبانة هي المجرة التي تحتوي على نظامنا الشمسي ، وسميت بسبب مظهرها من الأرض. إنها مجرة ​​حلزونية ضلعية تحتوي على ما يقدر بـ 100-400 مليار نجم ويبلغ قطرها بين 150,000 و 200,000 سنة ضوئية.

”data-gt-translate-attributes =” [{“attribute”: ”data-cmtooltip”، “format”: ”html“}] ”> من المعروف أن مجرة ​​درب التبانة تضم حوالي 150 مجموعة كروية ، ولكن كيف ومتى بالضبط هذه الكتل الكثيفة من النجوم المتكونة ليست مفهومة جيدًا. يعرف علماء الفلك أن العناقيد الكروية يمكن أن تكون قديمة للغاية ، ولكن قياس أعمارها يمثل تحديًا كبيرًا. لم يتم استخدام العناقيد الكروية البعيدة جدًا لتأريخ النجوم الأولى في المجرات البعيدة من قبل وهو ممكن فقط مع JWST.

يقول مولا: "تشكلت هذه العناقيد التي تم تحديدها حديثًا بالقرب من المرة الأولى التي كان من الممكن فيها تكوين النجوم". "نظرًا لأن مجرة ​​سباركلر هي أبعد بكثير من مجرتنا درب التبانة ، فمن الأسهل تحديد أعمار مجموعاتها الكروية. نحن نراقب Sparkler كما كان قبل تسعة بلايين سنة ، عندما كان عمر الكون أربعة مليارات ونصف المليار سنة فقط ، ننظر إلى شيء حدث منذ زمن طويل. فكر في الأمر على أنه تخمين عمر الشخص بناءً على مظهره - من السهل معرفة الفرق بين الأطفال الذين تتراوح أعمارهم بين 10 و 50 سنوات ، ولكن من الصعب معرفة الفرق بين الأشخاص الذين تتراوح أعمارهم بين 55 و XNUMX عامًا ".

حتى الآن ، لم يتمكن علماء الفلك من رؤية الأجسام المدمجة المحيطة بمجرة سباركلر باستخدام تلسكوب هابل الفضائي. تغير هذا مع زيادة دقة وحساسية JWST ، وكشف النقاب عن النقاط الصغيرة المحيطة بالمجرة لأول مرة في صورة Webb's First Deep Field. تعتبر مجرة ​​Sparkler مميزة لأنها مكبرة بمعامل 100 بسبب تأثير يسمى عدسة الجاذبية - حيث يشوه العنقود المجري SMACS 0723 في المقدمة ما هو خلفها ، مثل العدسة المكبرة العملاقة. علاوة على ذلك ، ينتج عن عدسة الجاذبية ثلاث صور منفصلة لـ Sparkler ، مما يسمح لعلماء الفلك بدراسة المجرة بمزيد من التفصيل.

من اليسار: كارثيك إيير ، فينس استرادا كاربنتر ، غيوم ديسبريز ، لاميا موولا ، مارسين ساويكي ، مضيق فيكتوريا ، غابي برامر وكيت غولد (على شاشة الكمبيوتر المحمول) ، غسان صروح ، كريس ويلوت ، بوب أبراهام ، جايل نويروت ، يوشي أسادا ، نيك Martis، Credit: hoto بإذن من Lamiya Mowla و Kartheik Iyer

يقول كريس ويلوت ، قائد فريق CANUCS ، من مركز هيرزبرج لبحوث الفلك والفيزياء الفلكية التابع لمجلس الأبحاث الوطني: "دراستنا للسباركلر تسلط الضوء على القوة الهائلة في الجمع بين القدرات الفريدة لـ JWST مع التكبير الطبيعي الذي توفره عدسة الجاذبية". "الفريق متحمس بشأن المزيد من الاكتشافات التي ستأتي عندما يوجه JWST عينه على عناقيد المجرات CANUCS الشهر المقبل."

جمع الباحثون البيانات الجديدة من كاميرا الأشعة تحت الحمراء القريبة (NIRCam) الخاصة بـ JWST مع بيانات أرشيفية تلسكوب هابل سكيب. تكتشف NIRCam الأجسام الباهتة باستخدام أطوال موجية أطول وأكثر احمرارًا لمراقبة ما هو مرئي للعين البشرية وحتى تلسكوب هابل الفضائي. كل من التكبير الناتج عن العدسة بواسطة مجموعة المجرات والدقة العالية لـ JWST هما ما جعل مراقبة الأجسام المدمجة أمرًا ممكنًا.

قدمت أداة التصوير بالأشعة تحت الحمراء القريبة والأداة الطيفية الخالية من الشقوق (NIRISS) الكندية الصنع على JWST تأكيدًا مستقلاً على أن الأجسام عبارة عن مجموعات كروية قديمة لأن الباحثين لم يلاحظوا خطوط انبعاث الأكسجين - انبعاثات ذات أطياف قابلة للقياس تنبعث من مجموعات صغيرة نشطة تشكيل النجوم. ساعد NIRISS أيضًا في كشف هندسة الصور ثلاثية العدسات لـ Sparkler.



يقول Marcin Sawicki ، الأستاذ بجامعة Saint: "كانت أداة NIRISS المصنوعة في كندا من JWST حيوية في مساعدتنا على فهم كيفية ارتباط الصور الثلاث للسباركلر ومجموعاته الكروية". Mary's University وهي كرسي أبحاث كندا في علم الفلك والمؤلف المشارك للدراسة. "إن رؤية العديد من العناقيد الكروية لـ Sparkler تم تصويرها ثلاث مرات أوضحت أنها تدور حول مجرة ​​Sparkler بدلاً من أن تكون أمامها ببساطة عن طريق الصدفة."

ستراقب JWST حقول CANUCS بدءًا من أكتوبر 2022 ، مع الاستفادة من بياناتها لفحص خمس مجموعات ضخمة من المجرات ، والتي يتوقع الباحثون حولها العثور على المزيد من هذه الأنظمة. ستعمل الدراسات المستقبلية أيضًا على نمذجة عنقود المجرات لفهم تأثير العدسة وتنفيذ تحليلات أكثر قوة لشرح تاريخ تشكل النجوم.

المرجع: "The Sparkler: Evolved Globular Cluster Candidates تم التقاطها بواسطة JWST" بقلم لاميا موولا ، كارثيك جي إيير ، غيوم ديسبريز ، فيسينتي إسترادا-كاربنتر ، نيكولاس مارتيس ، جايل نويروت ، غسان تي صروح ، فيكتوريا ستريت ، يوشيهيسا أسادا ، روبرتو ج.أبراهام ، غابرييل برامر ، مارسين ساويكي ، كريس ج.ويلوت ، ماروسا براداك ، رينيه دويون ، آدم موزين ، كاميلا باسيفيكي ، سوارا رافيندراناث ويوهانس زابل ، 29 سبتمبر 2022 ، رسائل مجلة الفيزياء الفلكية.
DOI: 10.3847 / 2041-8213 / ac90ca

تشمل المؤسسات المتعاونة جامعة يورك والمؤسسات في الولايات المتحدة و أوروبا. تم دعم البحث من قبل وكالة الفضاء الكندية ومجلس أبحاث العلوم الطبيعية والهندسة في كندا.



- الإعلانات -

المزيد من المؤلف

- الإعلانات -
- الإعلانات -
- الإعلانات -
- الإعلانات - بقعة_صورة

يجب أن يقرأ

أحدث المقالات