Dev gökada kümesi Abell 2744’ün dış bölgelerinin bu Webb Uzay Teleskobu fotoğraflarında bugüne kadar görülen en uzak gökadalardan ikisi yakalanmıştır. Gökadalar kümenin içinde değil, milyarlarca ışıkyılı daha gerisindedir. (1) olarak adlandırılan galaksi, büyük patlamadan sadece 450 milyon yıl sonra var oldu. (2) etiketli galaksi, büyük patlamadan 350 milyon yıl sonra var oldu. Her ikisi de 13.8 milyar yıl önce meydana gelen büyük patlamaya çok yakın bir zaman diliminde görülüyor. Bu gökadalar, Samanyolu’muzla karşılaştırıldığında küçücük, boyutunun yalnızca yüzde birkaçı, hatta (1) etiketli beklenmedik bir şekilde uzamış gökada bile. Kredi: NASA, ESA, CSA, Tommaso Treu (UCLA), Görüntü İşleme: Zolt G. Levay (STScI)
Webb Telescope’un Kızılötesi Görüşü Son Sınırı Keşfediyor
Şimdiye kadar büyük ölçüde gizlenmiş olan erken galaksilerin beklenmedik derecede zengin bir “keşfedilmemiş ülkesi” tarafından bulundu.[{” attribute=””>NASA’s powerful James Webb Space Telescope.
Webb is unveiling a very rich universe where the first forming galaxies look remarkably different from the mature galaxies seen around us today. Two exceptionally bright galaxies that existed approximately 350 and 450 million years after the big bang were found by researchers. Astronomers are puzzled by the extreme brightness of these young galaxies. They are transforming gas into stars extremely rapidly and appear compacted in spherical or disk shapes that are much smaller than our Milky Way galaxy. The onset of stellar birth may have started just 100 million years after the big bang, which happened 13.8 billion years ago.
Follow-up spectroscopic observations with Webb should confirm the distances to these remote galaxies, and also reveal the rate of star formation and elemental abundances in the makeup of the early stars.
Bu video, GLASS-JWST Early Release Science Program’ın (Grism Lens-Amplified Survey from Space) baş araştırmacısı Tommaso Treu ile yapılan bir röportajı içeriyor. Bu program kısa bir süre önce Pandora Kümesi olarak da bilinen Abell 2744 gökada kümesinin bir görüntüsünü elde etti. İçinde, kol mesafesinde tutulan bir kum tanesinden daha büyük olmayan bir gökyüzü bölgesinde yaklaşık 6.000 galaksi tespit edilebilir. İlk analiz, erken evrendeki alışılmadık sayıda gökadanın beklenenden çok daha parlak olduğunu gösteriyor.
NASA’nın Webb’i, Evrenin Erken Galaksilerindeki Perdeyi Geri Çekiyor
Resmi olarak bilim operasyonlarına başladıktan sadece birkaç gün sonra, NASA’nın James Webb Uzay Teleskobu, astronomları şimdiye kadar diğer tüm teleskopların kavrayışının ötesinde gizlenmiş olan erken galaksiler diyarına itti.
“Gördüğümüz her şey yeni. Webb programlarından birinin baş araştırmacısı olan Los Angeles’taki California Üniversitesi’nden Tommaso Treu, Webb bize hayal ettiğimizin ötesinde çok zengin bir evren olduğunu gösteriyor. “Evren bizi bir kez daha şaşırttı. Bu erken galaksiler birçok yönden çok sıra dışı.”
Roma, İtalya’daki Ulusal Astrofizik Enstitüsü’nden Marco Castellano ve Harvard-Smithsonian Astrofizik Merkezi’nden ve Cambridge, Massachusetts’teki Massachusetts Teknoloji Enstitüsü’nden Rohan Naidu liderliğindeki iki araştırma makalesi yayınlandı. Astrofizik Dergi Mektupları.
Bu ilk bulgular, iki Early Release Science (ERS) programını içeren daha geniş bir Webb araştırma girişiminden alınmıştır: Uzaydan Grism Mercekle Büyütülmüş Anket (CAM) ve Kozmik Evrim Erken Yayın Bilim Araştırması (CEERS).
Araştırmacılar, yalnızca dört günlük analizle GLASS-JWST görüntülerinde son derece parlak iki gökada buldular. Bu galaksiler, büyük patlamadan yaklaşık 450 ve 350 milyon yıl sonra var oldular (sırasıyla yaklaşık 10.5 ve 12.5’lik bir kırmızıya kayma ile), ancak Webb ile gelecekteki spektroskopik ölçümler doğrulamaya yardımcı olacak.
“Gördüğümüz her şey yeni. Webb bize hayal ettiğimizin ötesinde çok zengin bir evren olduğunu gösteriyor. Evren bizi bir kez daha şaşırttı. Bu erken galaksiler birçok yönden çok sıra dışı.” — Tommaso Treu
GLASS-z12 olarak anılan ve daha uzak bir gökada olan GLASS galaksisinden Naidu, “Webb ile, Webb’in ilk verilerini yayınlamasından sadece birkaç gün sonra, şimdiye kadar herkesin gördüğü en uzak yıldız ışığını bulduğumuzda hayrete düştük” dedi. Büyük patlamadan 350 milyon yıl sonrasına. Bir önceki rekor sahibi, büyük patlamadan (kırmızıya kayma 11.1) 400 milyon yıl sonra var olan ve 2016 yılında Hubble ve Keck Gözlemevi tarafından derin gökyüzü programlarında tanımlanan galaksi GN-z11’dir.
Castellano, “Tüm tahminlere dayanarak, bu tür gökadaları bulmak için çok daha büyük bir uzay hacmi aramamız gerektiğini düşündük” dedi.
“Bu gözlemler sadece kafanı patlatıyor. Bu astronomide yepyeni bir bölüm. Arkeolojik bir kazı gibi ve aniden kayıp bir şehir ya da bilmediğiniz bir şey buluyorsunuz. Castellano et al. CAM-JWST kağıdı.
Naidu ve arkadaşlarının ikinci yazarı, İsviçre’deki Cenevre Üniversitesi’nden Pascal Oesch, “Bu erken kaynakların mesafelerinin hala spektroskopi ile doğrulanması gerekirken, aşırı parlaklıkları gerçek bir bilmecedir ve galaksi oluşumu anlayışımıza meydan okur” dedi. . kağıt.
Webb gözlemleri, astronomları erken evrendeki alışılmadık sayıdaki gökadaların beklenenden çok daha parlak olduğu konusunda fikir birliğine varmaya itiyor. Araştırmacılar, bunun Webb’in daha sonraki derin gökyüzü araştırmalarında daha da erken galaksiler bulmasını kolaylaştıracağını söylüyor.
“İnanılmaz derecede büyüleyici bir şey yakaladık. Bu galaksiler, büyük patlamadan belki sadece 100 milyon yıl sonra bir araya gelmeye başlamış olmalı. Naidu/Oesch ekibinin bir üyesi olan Santa Cruz’daki California Üniversitesi’nden Garth Illingworth, “Karanlık çağların bu kadar erken sona ereceğini kimse beklemiyordu” dedi. “İlk evren, şu anki yaşının sadece yüzde biri olabilirdi. 13,8 milyar yıllık gelişen evrende çok kısa bir zaman dilimi.”
Naidu/Oesch ekibinin bir üyesi olan Boulder’daki Colorado Üniversitesi’nden Erica Nelson, “Ekibimiz bu ilk gökadaların şekillerini ölçebilmekten çok etkilendi; sakin, düzenli diskleri, ilk galaksilerin kalabalık, kaotik erken evrende nasıl oluştuğuna dair anlayışımızı sorguluyor.” Bu kadar erken zamanlarda kompakt disklerin bu olağanüstü keşfi, yalnızca Webb’in kızılötesi ışıkta Hubble’a kıyasla çok daha keskin görüntüleri sayesinde mümkün oldu.
Treu, “Bu galaksiler, bugün çevremizde gördüğümüz Samanyolu veya diğer büyük galaksilerden çok farklı” dedi.
Illingworth, bu ekiplerin bulduğu iki parlak gökadanın çok fazla ışığa sahip olduğunu vurguladı. Bir seçeneğin, daha sonraki galaksiler gibi çok sayıda düşük kütleli yıldızla çok büyük olabileceklerini söyledi. Alternatif olarak, Nüfus III yıldızları olarak bilinen çok daha az olağanüstü parlak yıldızdan oluşan çok daha az kütleli olabilirler. Uzun süredir kuramlaştırılan bu yıldızlar, daha sonra nükleer füzyon fırınlarında daha ağır elementleri pişirmeden önce, yüksek sıcaklıklarda parıldayan ve yalnızca ilkel hidrojen ve helyumdan oluşan, şimdiye kadar doğan ilk yıldızlar olacaklardı. Yerel evrende bu kadar aşırı sıcak, ilkel yıldızlar görülmez.
“Aslında, en uzak kaynak çok kompakt ve renkleri, yıldız popülasyonunun özellikle ağır elementlerden yoksun olduğunu ve hatta bazı Popülasyon III yıldızlarını içerebileceğini gösteriyor gibi görünüyor. Castellano ve diğerleri’nin ikinci yazarı Adriano Fontana, yalnızca Webb spektrumları söyleyecektir. kağıt ve GLASS-JWST ekibinin bir üyesi.
Bu iki gökada için mevcut Webb mesafe tahminleri, kızılötesi renklerinin ölçülmesine dayanmaktadır. Sonunda, genişleyen evrende ışığın nasıl gerildiğini gösteren takip eden spektroskopi ölçümleri, bu kozmik kıstas ölçümlerinin bağımsız olarak doğrulanmasını sağlayacaktır.
Referanslar:
“GLASS-JWST’den Erken Sonuçlar. I: Guido Roberts-Borsani, Takahiro Morishita, Tommaso Treu, Gabriel Brammer, Victoria Strait, Xin Wang, Marusa Bradac, Ana Acebron, Pietro Bergamini, Kristan Boyett, Antonello Calabró, Marco Castellano, Adriano Fontana, Karl Glazebrook, Claudio Grillo, Alaina Henry, Tucker Jones, Matthew Malkan, Danilo Marchesini, Sara Mascia, Charlotte Mason, Amata Mercurio, Emiliano Merlin, Themiya Nanayakkara, Laura Pentericci, Piero Rosati , Paola Santini, Claudia Scarlata, Michele Trenti, Eros Vanzella, Benedetta Vulcani ve Chris Willott, 18 Ekim 2022, Astrofizik Dergi Mektupları.
DOI: 10.3847/2041-8213/ac8e6e
Rohan P. Naidu, Pascal A. Oesch, Pieter van Dokkum, Erica J. Nelson, Katherine A. Suess, Gabriel Brammer, Katherine E. Whitaker, Garth tarafından “JWST Tarafından Ortaya Çıkan z ˜ 10–12’de İki Olağanüstü Parlak Gökada Adayı” Illingworth, Rychard Bouwens, Sandro Tacchella, Jorryt Matthee, Natalie Allen, Rachel Bezanson, Charlie Conroy, Ivo Labbe, Joel Leja, Ecaterina Leonova, Dan Magee, Sedona H. Price, David J. Setton, Victoria Strait, Mauro Stefanon, Sune Toft , John R. Weaver ve Andrea Weibel, 17 Kasım 2022, Astrofizik Dergi Mektupları.
DOI: 10.3847/2041-8213/ac9b22
James Webb Uzay Teleskobu, dünyanın önde gelen uzay bilimi gözlemevidir. Webb, güneş sistemimizdeki gizemleri çözecek, diğer yıldızların etrafındaki uzak dünyaların ötesine bakacak ve evrenimizin gizemli yapılarını ve kökenlerini ve içindeki yerimizi araştıracak. Webb, ortakları ESA (Avrupa Uzay Ajansı) ve CSA (Kanada Uzay Ajansı) ile NASA tarafından yönetilen uluslararası bir programdır.