Erken evrenin geniş görünümü, şimdiye kadar tespit edilen en eskiler arasında galakside ipuçları

NASA’nın James Webb Uzay Teleskobu’ndan alınan iki yeni görüntü, şimdiye kadar gözlemlenen en eski gökadalar arasında neler olabileceğini gösteriyor. Her iki görüntü de 13 milyar yıldan daha uzun bir süre öncesine ait nesneleri içeriyor ve bunlardan biri Webb’in 12 Temmuz’da büyük bir tantana ortasında yayınlanan İlk Derin Alan görüntüsünden çok daha geniş bir görüş alanı sunuyor. Görüntüler, büyük bir işbirliğinin ilk örneklerinden bazılarını temsil ediyor. astronomlar ve diğer akademik araştırmacılar, evren hakkında yeni içgörüler ortaya çıkarmak için NASA ve küresel ortaklarla birlikte çalışıyor.

Ekip, özellikle heyecan verici bir nesne belirledi – proje başkanı Steven Finkelstein’ın kızının onuruna Maisie’nin galaksisi olarak adlandırıldı – Büyük Patlama’dan sadece 290 milyon yıl sonra gözlemlendiğini tahmin ediyorlar (gökbilimciler buna z = 14’ün kırmızıya kayması diyorlar) ).

Bulgu ön baskı sunucusunda yayınlandı arXiv ve hakemli bir dergide yayımlanmayı beklemektedir. Bulgu doğrulanırsa, şimdiye kadar gözlemlenen en eski gökadalardan biri olacak ve varlığı, gökadaların daha önce birçok astronomun düşündüğünden çok daha erken oluşmaya başladığını gösterecek.

Eşi görülmemiş derecede keskin görüntüler, zaman içinde gelişen karmaşık gökadaların telaşını ortaya koyuyor – bazıları zarif bir şekilde olgunlaşmış fırıldaklar, diğerleri küçük tombul küçük çocuklar, yine de diğerleri do-si-yapıyor komşuların puslu girdapları. Toplanması yaklaşık 24 saat süren görüntüler, resmen Büyükayı olarak adlandırılan bir takımyıldız olan Büyük Ayı’nın sapına yakın bir gökyüzü parçasından. Aynı gökyüzü alanı, Genişletilmiş Groth Şeridi’nde görüldüğü gibi, daha önce Hubble Uzay Teleskobu tarafından gözlemlendi.

Texas Üniversitesi’nde astronomi doçenti Finkelstein, “Bu yeni James Webb görüntülerinde Hubble’dan gelen bir ışık noktasının bütün, güzel şekilli bir galaksiye dönüştüğünü ve diğer galaksilerin birdenbire ortaya çıktığını görmek inanılmaz” dedi. Austin ve bu görüntülerin alındığı Kozmik Evrim Erken Yayın Bilim Araştırması (CEERS) baş araştırmacısı.

CEERS işbirliği, 12 Kurumdan 18 ortak araştırmacı ve ABD ve diğer dokuz ülkeden 100’den fazla ortak çalışandan oluşmaktadır. CEERS araştırmacıları, en eski gökadalardan bazılarının, evrenin şimdiki yaşının %5’inden daha az olduğu zaman, yeniden iyonlaşma olarak bilinen bir dönemde nasıl oluştuğunu inceliyorlar.

Gerçek teleskop verileri gelmeden önce, UT Austin’de doktora sonrası araştırmacı ve CEERS görüntüleme liderlerinden biri olan Micaela Bagley, ekibin yeni görüntüleri işlemek ve analiz etmek için yöntemler geliştirmesine yardımcı olmak için simüle edilmiş görüntüler oluşturdu. Bagley, verilerin tüm ekip tarafından analiz edilebilmesi için gerçek görüntüleri işleyen bir gruba liderlik etti.

Büyük görüntü, Yakın Kızılötesi Kamera (NIRCam) adı verilen teleskopun ana görüntüleyicisi kullanılarak toplanması yaklaşık 24 saat süren 690 ayrı kareden oluşan bir mozaiktir. Bu yeni görüntü, gökyüzünde Webb’in Birinci Derin Alan görüntüsünden yaklaşık sekiz kat daha büyük bir alanı kapsıyor, ancak o kadar derin değil. Araştırmacılar, ilk görüntü işleme için Texas Advanced Computing Center’daki süper bilgisayarları kullandılar: Stampede2, arka plan gürültüsünü ve artefaktları gidermek için kullanıldı ve bir ABD üniversitesinde dünyanın en güçlü süper bilgisayarı olan Frontera, görüntüleri tek bir mozaik oluşturacak şekilde birleştirmek için kullanıldı. .

Finkelstein, “Yüksek performanslı bilgi işlem gücü, sayısız görüntüyü birleştirmeyi ve kareleri işlemek için bir kerede bellekte tutmayı mümkün kıldı, bu da tek bir güzel görüntüyle sonuçlandı” dedi.

Diğer görüntü Orta Kızılötesi Enstrüman (MIRI) ile çekildi. NIRcam ile karşılaştırıldığında, MIRI daha küçük bir görüş alanına sahiptir ancak önceki orta kızılötesi teleskoplardan çok daha yüksek uzaysal çözünürlükte çalışır. MIRI, NIRCam’dan daha uzun dalga boylarını algılayarak, gökbilimcilerin yıldız oluşturan galaksilerden ve kara deliklerden parlayan kozmik tozu mütevazı uzak mesafelerde görmelerine ve çok uzak mesafelerde daha yaşlı yıldızlardan gelen ışığı görmelerine olanak tanır.