8.9 C
Brüsszel
Február, 4, 2023

James Webb űrteleszkóp feltárja a világegyetem legrégebbi csillaghalmazait

NYILATKOZAT: A cikkekben közölt információk és vélemények az azokat közölők sajátjai, és ez a saját felelősségük. A The European Timesban való megjelenés nem jelenti automatikusan a nézet jóváhagyását, hanem a kifejezés jogát.

Galaxisok ezrei árasztják el a SMACS 0723 galaxishalmaz ezen közeli infravörös, nagy felbontású képét. Köszönetnyilvánítás: NASA, ESA, CSA, STScI


Egy csillagászcsapat a James Webb Telescope (JWST) segítségével azonosította a legtávolabbiakat gömbhalmazok valaha is felfedezték. Ezek a több millió csillagból álló sűrű csoportok az univerzum első és legrégebbi csillagait tartalmazó emlékek lehetnek.

Webb első mélymező képének korai elemzése, amely a világegyetem legkorábbi galaxisait ábrázolja, nemrég jelent meg. Az Astrophysical Journal Letters. A munkát kanadai csillagászokból álló csapat végezte, köztük a Toronto Egyetem Művészeti és Tudományos Karának Dunlap Csillagászati ​​és Asztrofizikai Intézetének szakértői.


„A JWST-t azért építették, hogy megtaláljuk az első csillagokat és az első galaxisokat, és segítsen megérteni az univerzum összetettségének eredetét, például a kémiai elemeket és az élet építőköveit” – mondja Lamiya Mowla, a világegyetem posztdoktori kutatója. Dunlap Institute for Astronomy & Astrophysics és a tanulmány társszerzője, amelyet a kanadai NIRISS Unbiased Cluster Survey (CANUCS) csapata végzett.

"A Webb First Deep Fieldben történt felfedezés már részletes betekintést nyújt a csillagkeletkezés legkorábbi szakaszába, megerősítve a JWST hihetetlen erejét."

A kutatók a Webb First Deep Field-ben található Sparkler-galaxist tanulmányozták, és a JWST segítségével megállapították, hogy a körülötte lévő csillogó objektumok közül öt gömbhalmaz. Köszönetnyilvánítás: Kép a Kanadai Űrügynökségen keresztül a NASA, ESA, CSA, STScI képeivel; Mowla, Iyer et al. 2022


Webb First Deep Field képén a finoman részletezett képen a csillagászok gyorsan rávilágítottak arra, amit „Sparkler-galaxisnak” nevezett el. A kilencmilliárd fényévnyire található galaxis a nevét az őt körülvevő, kis sárga-vörös pontokként megjelenő kompakt objektumokról kapta, amelyeket a kutatók „szikláknak” neveznek. A kutatócsoport megállapította, hogy ezek a szikrák lehetnek aktívan csillagokat alkotó fiatal halmazok, amelyek hárommilliárd évvel azután születtek.

Big Bang
Az ősrobbanás a vezető kozmológiai modell, amely megmagyarázza, hogyan keletkezett az általunk ismert univerzum körülbelül 13.8 milliárd évvel ezelőtt.

” data-gt-translate-attributes=”[{“attribute”:”data-cmtooltip”, “format”:”html”}]”>Ősrobbanás a csillagkeletkezés csúcsán – vagy régi gömbhalmazok. A gömbhalmazok a galaxisok csecsemőkorából származó csillagok ősi gyűjteményei, amelyek a kialakulásának és növekedésének legkorábbi fázisaira utalnak.

E kompakt objektumok közül 12 kezdeti elemzéséből a kutatócsoport megállapította, hogy közülük öt nemcsak gömbhalmaz, hanem a legrégebbi ismert objektumok közé tartozik.

„A JWST első képeinek megtekintése és a távoli galaxisok körüli régi gömbhalmazok felfedezése egy hihetetlen pillanat volt – olyan, ami a korábbiaknál nem volt lehetséges.

Hubble Űrtávcső
A Hubble Űrteleszkóp (gyakran Hubble-nak vagy HST-nek nevezik) a NASA egyik Nagy Obszervatóriuma, amelyet 1990-ben bocsátottak alacsony Föld körüli pályára. Ez az egyik legnagyobb és legsokoldalúbb használt űrtávcső, és 2.4 méteres tükörrel és négy fő műszer, amelyek az elektromágneses spektrum ultraibolya, látható és közeli infravörös tartományában figyelnek meg. Nevét Edwin Hubble csillagászról kapta.

” data-gt-translate-attributes=”[{„attribute”:”data-cmtooltip”, „format”:”html”}]”>Hubble Űrteleszkóp képalkotás” – mondja Kartheik G. Iyer, posztdoktori kutató a Dunlap Institute for Astronomy & Astrophysics munkatársa és a tanulmány társszerzője.

„Mivel több hullámhosszon megfigyelhettük a csillogásokat, modellezhetjük őket, és jobban megérthetjük fizikai tulajdonságaikat – például azt, hogy hány évesek és hány csillagot tartalmaznak. Reméljük, hogy az a tudás, hogy a gömbhalmazok ilyen nagy távolságból is megfigyelhetők a JWST segítségével, további tudományt és hasonló objektumok keresését fogja ösztönözni.”


A gravitációs lencséket a csillagászok nagyon távoli és nagyon halvány galaxisok tanulmányozására használják. Köszönetnyilvánítás: NASA, ESA és L. Calçada

Az

Tejút
A Tejút az a galaxis, amely a Naprendszerünket tartalmazza, és a Földről való megjelenéséről kapta a nevét. Ez egy rácsos spirálgalaxis, amely becslések szerint 100-400 milliárd csillagot tartalmaz, átmérője pedig 150,000 200,000 és XNUMX XNUMX fényév között van.

” data-gt-translate-attributes=”[{“attribute”:”data-cmtooltip”, “format”:”html”}]”>A Tejútrendszer köztudottan körülbelül 150 gömbhalmazt tartalmaz, de hogyan és mikor pontosan ezek a sűrű csillagcsomók nem jól ismertek. A csillagászok tudják, hogy a gömbhalmazok rendkívül régiek lehetnek, de hihetetlenül nehéz megmérni az életkorukat. Nagyon távoli gömbhalmazok használata a távoli galaxisok első csillagainak kormeghatározására korábban nem történt meg, és csak a JWST segítségével lehetséges.

„Ezek az újonnan azonosított halmazok közel az első alkalomhoz jöttek létre, amikor egyáltalán lehetséges volt csillagokat alkotni” – mondja Mowla. „Mivel a Sparkler-galaxis sokkal távolabb van, mint a mi Tejútrendszerünk, könnyebb meghatározni gömbhalmazainak korát. A csillagszórót úgy figyeljük meg, ahogy kilencmilliárd évvel ezelőtt volt, amikor az univerzum még csak négy és fél milliárd éves volt, és olyasmit nézünk, ami nagyon régen történt. Tekintsd fel úgy, mint egy ember életkorát a megjelenése alapján – könnyű különbséget tenni egy 10 és 50 éves között, de nehéz különbséget tenni egy 55 és XNUMX éves között.”

Eddig a csillagászok a Hubble Űrteleszkóppal nem láthatták a Sparkler-galaxis környező kompakt objektumait. Ez megváltozott a JWST megnövekedett felbontásával és érzékenységével, és a galaxist körülvevő apró pontokat először Webb első mélymező képén tárta fel. A Sparkler-galaxis azért különleges, mert a gravitációs lencséknek nevezett hatás miatt százszorosára nagyítható – ahol az előtérben lévő SMACS 100 galaxishalmaz eltorzítja a mögötte lévőt, akár egy óriási nagyító. Ezenkívül a gravitációs lencsék három különálló képet készítenek a Sparklerről, lehetővé téve a csillagászok számára a galaxis részletesebb tanulmányozását.

Balról: Kartheik Iyer, Vince Estrada-Carpenter, Guillaume Desperez, Lamiya Mowla, Marcin Sawicki, Victoria Strait, Gabe Brammer és Kate Gould (laptop képernyőjén), Ghassan Sarrouh, Chris Willott, Bob Abraham, Gael Noirot, Yoshi Asada, Nick Martis, Credit: hoto Lamiya Mowla és Kartheik Iyer jóvoltából

"A Sparklerről szóló tanulmányunk rávilágít arra, hogy a JWST egyedülálló képességeit a gravitációs lencsék természetes nagyításával ötvözi a hatalmas erő" - mondja Chris Willott, a CANUCS csapat vezetője, a Nemzeti Kutatási Tanács Herzberg Csillagászati ​​és Asztrofizikai Kutatóközpontjától. "A csapat izgatottan várja a további felfedezéseket, amikor a JWST a következő hónapban a CANUCS galaxishalmazokra fordítja a tekintetét."

A kutatók a JWST Near-Infrared Camera (NIRCam) új adatait kombinálták a Hubble Scape Telescope archív adataival. A NIRCam hosszabb és vörösebb hullámhosszon észleli a halvány tárgyakat, hogy az emberi szemmel, sőt a Hubble Űrteleszkóp mellett is megfigyelhető legyen. A galaxishalmaz lencsézéséből adódó nagyítások és a JWST nagy felbontása egyaránt lehetővé tette a kompakt objektumok megfigyelését.

A JWST-n található, kanadai gyártású Near-Infrared Imager and Slitless Spectrograph (NIRISS) műszer független megerősítést adott arra vonatkozóan, hogy az objektumok régi gömbhalmazok, mivel a kutatók nem figyeltek meg oxigénkibocsátási vonalakat – az aktívan működő fiatal klaszterek mérhető spektrumú kibocsátását. csillagokat alkotva. A NIRISS segített a Sparkler háromlencsés képeinek geometriájának feloldásában is.



„A JWST Kanadában gyártott NIRISS műszere létfontosságú volt abban, hogy megértsük, hogyan kapcsolódik egymáshoz a Sparkler három képe és gömbhalmazai” – mondja Marcin Sawicki, a Saint professzor. Mary's University, aki a kanadai csillagászat kutatói katedrája és a tanulmány társszerzője. "A Sparkler több gömbhalmazának háromszori felvétele egyértelművé tette, hogy a Sparkler-galaxis körül keringenek, nem pedig véletlenül előtte."

A JWST 2022 októberétől fogja megfigyelni a CANUCS-mezőket, adatait felhasználva öt hatalmas galaxishalmaz vizsgálatára, amelyek körül a kutatók további ilyen rendszereket várnak. A jövőbeni tanulmányok modellezni fogják a galaxishalmazt is, hogy megértsék a lencsehatást, és robusztusabb elemzéseket hajtsanak végre a csillagkeletkezési történetek magyarázatára.

Hivatkozás: „The Sparkler: Evolved High-redshift Globular Cluster Candidates Captured by JWST”, Lamiya Mowla, Kartheik G. Iyer, Guillaume Desprez, Vicente Estrada-Carpenter, Nicholas S. Martis, Gaël Noirot, Ghassan T. Strait Sarrouh, Yoshihisa Asada, Roberto G. Abraham, Gabriel Brammer, Marcin Sawicki, Chris J. Willott, Marusa Bradac, René Doyon, Adam Muzzin, Camilla Pacifici, Swara Ravindranath és Johannes Zabl, 29. szeptember 2022., Az Astrophysical Journal Letters.
DOI: 10.3847/2041-8213/ac90ca

Az együttműködő intézmények közé tartozik a York Egyetem és az Egyesült Államok intézményei és Európa. A kutatást a Kanadai Űrügynökség és a Kanadai Természettudományi és Mérnöki Kutatási Tanács támogatta.



- Reklám -

Még több a szerzőtől

- Reklám -
- Reklám -
- Reklám -
- Reklám - spot_img

Muszáj elolvasni

Legfrissebb cikkek