Webb Uzay Teleskobu Kozmik Taşlar yayındaki yıldız kümelerini yakaladı

Uluslararası bir gökbilimci ekibi, evrenin 460 milyon yaşında olduğu dönemde yerçekimsel olarak birbirine bağlı yıldız kümelerini keşfetmek için NASA/ESA/CSA James Webb Uzay Teleskobu’nu kullandı. Bu, Büyük Patlama’dan 500 milyon yıldan daha kısa bir süre sonra yeni doğmuş bir galaksideki yıldız kümelerinin ilk keşfidir.

İş yayınlanan dergide Doğa.

Erken evrendeki genç galaksiler, önemli miktarda iyonlaştırıcı radyasyon üreten, yıldız oluşumunun önemli patlama aşamalarından geçti. Ancak kozmolojik mesafeleri nedeniyle yıldız içeriklerine ilişkin doğrudan çalışmaların zor olduğu ortaya çıktı. Uluslararası bir gökbilimci ekibi Webb’i kullanarak, Evren yaklaşık 460 milyon yaşındayken ışık yayan, güçlü merceklere sahip bir gökada olan Kozmik Taşlar yayında (SPT0615-JD1) beş büyük kütleli genç yıldız kümesi tespit etti ve geriye dönüp bakıldığında evrenin %97’sine baktı. kozmik zaman.

Kozmik Taşlar yayı ilk olarak mercekli gökada kümesi SPT-CL J0615−5746’nın RELICS (Reiyonizasyon Mercekleme Kümesi Araştırması) programı tarafından elde edilen NASA/ESA Hubble Uzay Teleskobu görüntülerinde keşfedildi.

Stockholm Üniversitesi ve İsveç’teki Oskar Klein Merkezi’nden baş yazar Angela Adamo, “Bu galaksilerin, erken evreni yeniden iyonlaştıran yoğun radyasyonun ana kaynağı olduğu düşünülüyor” dedi. “Kozmik Taşlar yayının özelliği, yerçekimsel mercekleme sayesinde galaksiyi parsek ölçeğine kadar çözebilmemizdir.”

Webb sayesinde bilim ekibi, Hubble Uzay Teleskobu’nun yerel galaksileri incelemek için kullanılmasına benzer şekilde yıldızların nerede oluştuğunu ve nasıl dağıldığını artık görebiliyor. Webb’in görüşü, yıldız oluşumunu ve bebek gökadaların iç işleyişini benzeri görülmemiş bir mesafeden incelemek için eşsiz bir fırsat sunuyor.

Uzay Teleskobu Bilim Enstitüsü’nden Larry Bradley ve bu verileri yakalayan Webb gözlem programının özel sorumlusu Larry Bradley şöyle açıkladı: “Webb’in yakın kızılötesi dalga boylarındaki inanılmaz hassasiyeti ve açısal çözünürlüğü, ön plandaki devasa gökada kümesinin sağladığı yerçekimsel mercekleme ile birleştiğinde bu keşfi mümkün kıldı.” . “Başka hiçbir teleskop bu keşfi yapamazdı.”

Adamo, “Webb görüntülerini ilk kez açtığımızda karşılaştığımız şaşkınlık ve şaşkınlık inanılmazdı” diye ekledi. “Bir taraftan diğerine yansıtılan küçük bir parlak nokta zinciri gördük; bu kozmik mücevherler yıldız kümeleridir. Webb olmasaydı, bu kadar genç bir galaksideki yıldız kümelerine baktığımızı bilemezdik.”

Samanyolu’muzda, yerçekimine bağlı olan ve milyarlarca yıldır hayatta kalan eski küresel yıldız kümelerini görüyoruz. Bunlar erken evrendeki yoğun yıldız oluşumunun eski kalıntılarıdır, ancak bu kümelerin nerede ve ne zaman oluştuğu tam olarak anlaşılamamıştır. Kozmik Taşlar yayında büyük kütleli genç yıldız kümelerinin tespiti bize küresel kümeleri oluşturabilecek bir sürecin erken aşamalarına dair mükemmel bir görüş sağlıyor.

Yayda yeni tespit edilen kümeler çok büyük, yoğun ve galaksilerinin çok küçük bir bölgesinde bulunuyorlar, ancak aynı zamanda ev sahibi galaksiden gelen ultraviyole ışığın büyük bir kısmına da katkıda bulunuyorlar. Kümeler yakındaki yıldız kümelerinden önemli ölçüde daha yoğundur. Bu keşif, bilim adamlarının bebek galaksilerin yıldızlarını nasıl oluşturduklarını ve küresel kümelerin nerede oluştuğunu daha iyi anlamalarına yardımcı olacak.

Ekip, bu keşfin çeşitli bilimsel alanları birbirine bağladığını belirtiyor.

Adamo, “Bu sonuçlar, yeniden iyonlaşma döneminde sönük gökadalarda oluşan ilk-küresel kümeleri gösteren doğrudan kanıtlar sağlıyor ve bu, bu gökadaların evreni yeniden iyonlaştırmayı nasıl başardıklarını anlamamıza katkıda bulunuyor” diye açıkladı.

“Bu keşif aynı zamanda küresel kümelerin oluşumu ve başlangıç ​​özellikleri üzerine de önemli kısıtlamalar getiriyor. Örneğin, kümelerde bulunan yüksek yıldız yoğunlukları bize içlerinde meydana gelen süreçlere dair ilk işaretleri sağlıyor ve olası yıldız kümelerine yeni bakış açıları kazandırıyor.” çok büyük yıldızların ve kara delik tohumlarının oluşumu, bunların her ikisi de galaksinin evrimi için önemlidir.”

Ekip gelecekte benzer çözünürlüklerin elde edilebileceği bir galaksi örneği oluşturmayı umuyor.

İtalya’nın Bologna kentindeki INAF Astrofizik ve Uzay Bilimi Gözlemevi’nden (OAS) Eros Vanzella, “Erken evrende keşfedilmeyi bekleyen, erken galaksilere ilişkin anlayışımızı ilerletmemizi sağlayacak buna benzer başka sistemlerin de bulunduğundan eminim” dedi. çalışmalara en büyük katkıyı sağlayanlardan biri.

Bu arada ekip Webb ile daha ileri gözlemler ve spektroskopi için hazırlanıyor.

Bradley, “Bu galaksiyi 3. Döngüde Webb’in NIRSpec ve MIRI cihazlarıyla incelemeyi planlıyoruz” diye ekledi. “NIRSpec gözlemleri, galaksinin kırmızıya kaymasını doğrulamamıza ve yıldız kümelerinin ultraviyole emisyonunu incelememize olanak tanıyacak ve bu da onların fiziksel özelliklerini daha ayrıntılı olarak incelemek için kullanılacak. MIRI gözlemleri, iyonize yıldız kümelerinin özelliklerini incelememize olanak sağlayacak.” Spektroskopik gözlemler aynı zamanda yıldız oluşum hızını mekansal olarak haritalamamıza da olanak sağlayacak.”