Spektroskopik gözlemler, Maisie’nin adını Steven Finkelstein’ın kızından alan galaksisinin Büyük Patlama’dan 390 milyon yıl sonra tespit edildiğini ortaya koyuyor. Bu, onu şimdiye kadar gözlemlenen en eski doğrulanmış gökadalardan biri yapar. Kredi: NASA/STScI/CEERS/TACC/ Texas Üniversitesi, Austin/S. Finkelstein/M. simit
Adını Steven Finkelstein’ın kızının onuruna verilen Maisie’nin galaksisi, Büyük Patlama’dan 390 milyon yıl sonra tespit edildi.
bu James Webb Uzay Teleskobu gökbilimcilerin ilk olarak geçen yaz tespit edilen bir galaksinin şimdiye kadar gözlemlenen en eski galaksiler arasında yer aldığını doğrulamasını sağladı. Bu bulgular yakın zamanda dergide yayınlandı. Doğa.
Maisie’nin galaksisinin ilk tespitinden bu yana yapılan takip gözlemleri, onun Galaksinin 390 milyon yıl öncesine dayandığını gösterdi. Büyük patlama. Bu, Austin’in gökbilimcisi Steven Finkelstein’daki Teksas Üniversitesi liderliğindeki ekibin ilk tahmini kadar eski olmasa da, hala gözlemlenen en eski doğrulanmış gökadalardan biri olmaya devam ediyor.
UT Austin’de astronomi profesörü ve bir yazar olan Finkelstein, “Maisie’nin galaksisiyle ilgili heyecan verici şey, JWST tarafından tanımlanan ilk uzak galaksilerden biri olması ve bu set içinde spektroskopik olarak doğrulanan ilk galaksi olması” dedi. the Doğa makale ve baş araştırmacı Kozmik Evrim Erken Yayın Bilim Araştırması (CEERS). Doğum gününde keşfedildiği için galaksiye kızının adını verdi.
Dünya’dan Maisie’nin galaksisine bir uçuşu simüle eden bir video izleyin. Kredi: Görselleştirme: Frank Summers (STScI), Greg Bacon (STScI), Joseph DePasquale (STScI), Leah Hustak (STScI), Joseph Olmsted (STScI), Alyssa Pagan (STScI) Bilim: Steve Finkelstein (UT Austin), Rebecca Larson (RIT), Micaela Bagley (UT Austin)
En son analiz, Ulusal Bilim Vakfı’nın Ulusal Optik-Kızılötesi Astronomi Araştırma Laboratuvarı’nda doktora sonrası araştırma görevlisi olan ilk yazar Pablo Arrabal Haro tarafından yönetildi. Finkelstein’ın yanı sıra, UT Austin’den ortak yazarlar Caitlin Casey, Micaela Bagley, Katherine Chworowsky ve Seiji Fujimoto’dur.
CEERS ekibi şu anda Maisie’ninkinden bile daha eski bir çağa ait olabilecek yaklaşık 10 başka gökadayı değerlendiriyor.
Uzaydaki nesneler bir zaman damgasıyla basılmaz. Gökbilimciler, gözlemlediğimiz ışığın bir nesneden ne zaman ayrıldığını anlayabilmek için onun kırmızıya kaymasını, yani bizden uzaklaşma hareketi nedeniyle renginin ne kadar kaydığını ölçerler. Genişleyen bir evrende yaşadığımız için, zamanda ne kadar geriye gidersek, bir nesnenin kırmızıya kayması o kadar yüksek olur.
Kırmızıya kaymaların (ve dolayısıyla Büyük Patlama’dan sonraki zamanların) orijinal tahminleri, az sayıda geniş frekanslı filtre kullanan görüntülerdeki ışığın parlaklığı olan fotometriye dayanıyordu. Bu tahminler, teleskopun ilk gözlem sezonu için başlangıçta ayrılan süre boyunca CEERS tarafından toplanan veriler kullanılarak yapılmıştır. Daha doğru bir tahmin elde etmek için CEERS ekibi, JWST’nin kimyasal yapısını, ısı çıkışını, içsel parlaklığını ve göreli hareketini daha doğru bir şekilde tanımlamak için bir nesnenin ışığını birçok farklı dar frekansa bölen spektroskopik cihazı NIRSpec ile takip ölçümleri için başvurdu. . Bu son spektroskopik analize göre, Maisie’nin galaksisi z=11.4’lük bir kırmızıya kaymada.
Bu çalışma aynı zamanda CEERS-93316, başlangıçta Edinburgh Üniversitesi liderliğindeki bir ekip tarafından halka açık CEERS verilerinde bulunan ve başlangıçta Büyük Patlama’dan 250 milyon yıl sonra dudak uçuklatan bir şekilde gözlemlendiği tahmin edilen bir galaksi. Daha fazla analizde ekip, CEERS-93316’nın daha mütevazı bir kırmızıya kayması olan z=4.9’a sahip olduğunu buldu; bu, Büyük Patlama’dan yaklaşık 1 milyar yıl sonraya karşılık geliyor.
CEERS-93316’daki sıcak gazın oksijen ve hidrojenle ilişkili birkaç dar frekans bandında o kadar çok ışık yaydığı ortaya çıktı ki, galaksiyi gerçekte olduğundan çok daha mavi gösteriyordu. Bu mavi döküm, Finkelstein ve diğerlerinin çok erken galaksilerde görmeyi bekledikleri imzayı taklit ediyordu. Bunun nedeni, yalnızca kırmızıya kayması yaklaşık 4,9 olan nesnelerde meydana gelen fotometrik yöntemin bir tuhaflığıdır. Finkelstein, bunun bir şanssızlık olduğunu söylüyor.
Finkelstein, “Bu biraz tuhaf bir durumdu,” dedi. “Spektroskopik olarak gözlemlenen onlarca yüksek kırmızıya kayma adayı arasında, gerçek kırmızıya kaymanın ilk tahminimizden çok daha az olduğu tek örnek bu.”
Bu galaksi doğal olmayan bir şekilde mavi görünmekle kalmıyor, aynı zamanda evrende çok erken oluşan galaksiler için mevcut modellerimizin öngördüğünden çok daha parlak.
Finkelstein, “Evrenin bu kadar büyük bir galaksiyi nasıl bu kadar kısa sürede yaratabildiğini açıklamak gerçekten zor olurdu” dedi. “Yani, bunun muhtemelen her zaman en olası sonuç olduğunu düşünüyorum, çünkü çok belirgin bir kırmızıya kaymada çok aşırı, çok parlaktı.”
Referans: “Erken evrendeki çok parlak gökadaların doğrulanması ve çürütülmesi”, yazan Pablo Arrabal Haro, Mark Dickinson, Steven L. Finkelstein, Jeyhan S. Kartaltepe, Callum T. Donnan, Denis Burgarella, Adam C. Carnall, Fergus Cullen, James S. Dunlop, Vital Fernández, Seiji Fujimoto, Intae Jung, Melanie Krips, Rebecca L. Larson, Casey Papovich, Pablo G. Pérez-González, Ricardo O. Amorín, Micaela B. Bagley, Véronique Buat, Caitlin M. Casey, Katherine Chworowsky, Seth H. Cohen, Henry C. Ferguson, Mauro Giavalisco, Marc Huertas-Company, Taylor A. Hutchison, Dale D. Kocevski, Anton M. Koekemoer, Ray A. Lucas, Derek J. McLeod, Ross J. McLure, Norbert Pirzkal, Lise-Marie Seillé, Jonathan R. Trump, Benjamin J. Weiner, Stephen M. Wilkins ve Jorge A. Zavala, 14 Ağustos 2023, Doğa.
DOI: 10.1038/s41586-023-06521-7
Bu araştırma tarafından desteklenen NASAUzay Teleskobu Bilim Enstitüsü, İspanya Bilim ve Yenilik Bakanlığı, Leverhulme Trust, Bilim ve Teknoloji Tesisleri Konseyi, Birleşik Krallık Araştırma ve Yenilik ve Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo.