Webb, primordial galakside beklenmedik karmaşık kimyayı ortaya çıkarıyor

Arizona Üniversitesi gökbilimcileri, evren 300 milyondan azken var olan şaşırtıcı derecede olgun bir galaksi hakkında daha fazla şey öğrendi – şu anki yaşının sadece% 2’si.

Araştırmacılar, NASA’nın James Webb uzay teleskopu tarafından gözlemlenen Galaxy-Jades-GS-Z14-0 olarak tasarlanmış bir nesne için beklenmedik bir şekilde parlak ve kimyasal olarak karmaşıktır. Bu, evrenin en eski bölümüne nadir bir bakış sağlar.

Bulgulardergide yayınlandı Doğa AstronomiJades-GS-Z14-0’ın 2024 yılında bildirilen önceki keşfi, şimdiye kadar gözlemlenen en uzak galaksi olarak. İlk keşif galaksinin rekor kıran mesafesini ve beklenmedik parlaklığını oluştururken, bu yeni araştırma kimyasal bileşimini ve evrimsel durumunu daha derinlemesine araştırıyor.

Çalışma, uzak galaksileri incelemek için tasarlanmış büyük bir James Webb uzay teleskop programı olan JWST Advanced Deep Extragalaktik Araştırması’nın bir parçası olarak yapıldı.

Yeni çalışmanın ortak yazarı ve bir Steward Gözlemevi U. Anket kasıtlı olarak uzak galaksiler bulmak için tasarlandı, ancak bu, ekibin kayıtlarını tahmin etmedikleri şekillerde kırdı – özünde parlaktı ve evrenin tarihinde tamamen beklenmedik karmaşık bir kimyasal bileşime sahipti.

Hainline, “Bu sadece küçük bir külçe.

Steward Gözlemevi’nde lisansüstü araştırmacı Jakob Helton, “Bu galaksiyi gökyüzünün küçük bir bölgesinde bulduğumuz gerçeği, orada bunlardan daha fazlası olması gerektiği anlamına geliyor.” Dedi. “JWST ile yapamayacağımız tüm gökyüzüne bakarsak, sonunda bu aşırı nesnelerden daha fazlasını bulurduk.”

Araştırma ekibi, JWST’de, yakın kızılötesi kamera veya inşaatı Astronomi Marcia Rieke’nin bir Regent profesörü U tarafından yönetilen Nircam dahil olmak üzere birden fazla enstrüman kullandı. Teleskop üzerindeki başka bir enstrüman-orta kızılötesi enstrüman (miRI) olağanüstü bir şey ortaya çıkardı: önemli miktarlarda oksijen.

Astronomide, helyumdan daha ağır bir şey “metal” olarak kabul edilir. Bu tür metaller, nesiller boyu yıldızların üretilmesini gerektirir. Erken evren sadece hidrojen, helyum ve eser miktarda lityum içeriyordu. Ancak Jades-GS-Z14-0 galaksisinde önemli oksijenin keşfi, galaksinin gözlemlenmeden 100 milyon yıl önce potansiyel olarak yıldız oluşturduğunu gösteriyor.

Oksijen yapmak için, galaksi çok erken başlamış olmalı, çünkü Astronomi profesörü ve çalışmanın kıdemli yazarı George Rieke, bir nesil yıldız oluşturmak zorunda kalacaktı. Bu yıldızlar, yeni yıldızların oluşacağı ve gelişeceği yıldızlararası boşluğa oksijeni serbest bırakmak için süpernova olarak gelişmiş ve patlamış olmalıdır.

Rieke, “Bu galaksinin sahip olduğu kadar oksijen elde etmek çok karmaşık bir döngü. Yani, gerçekten akıl almaz.” Dedi.

Bulgu, yıldız oluşumunun daha önce düşündüğünden daha erken başladığını ve bu da ilk galaksilerin büyük patlamadan sonra ne zaman oluşabileceği zaman çizelgesini geri ittiğini gösteriyor.

Gözlem, gökyüzünün inanılmaz derecede küçük bir kısmına odaklanan 167 saatlik Nircam görüntüleme ve 43 saatlik Miri görüntüleme dahil olmak üzere yaklaşık dokuz günlük teleskop süresi gerektiriyordu.

Bir gökbilimcilerin U, bu galaksinin Miri ile gözlemlemeleri için mükemmel bir noktada oturduğu için şanslıydı. Helton, teleskopu herhangi bir yönde bir derecenin sadece bir kısmını göstermiş olsaydı, bu önemli orta kızılötesi verileri almayı özleyeceklerini söyledi.

Helton, “Kolunuzun sonunda bir kum tanesi hayal edin. Gökyüzünde ne kadar büyük olduğunu görüyorsunuz – bu ne kadar büyük baktığımız.” Dedi.

Bu kadar gelişmiş bir galaksinin varlığı, kozmik tarihin başlarında, galaksi oluşumunun teorik modelleri için güçlü bir test durumu olarak hizmet eder.

Rieke, “Buradaki katılımımız, 60’ların ortalarından beri, ilk başladığında kızılötesi astronomi önde gelen U’nun bir ürünü. Gerard Kuiper, Frank Low ve Harold Johnson ile ay ve gezegen laboratuvarında ilk büyük kızılötesi astronomi grubu vardı.” Dedi.

İnsanlar evrenin bebeklik döneminde var olan galaksileri doğrudan gözlemleme ve anlama yeteneği kazandıkça, evrenin basit unsurlardan bildiğimiz gibi yaşam için gerekli karmaşık kimyaya nasıl geliştiğine dair önemli bilgiler sağlayabilir.

Hainline, “Astronomi tarihinde inanılmaz bir zamandayız.” Dedi. Diyerek şöyle devam etti: “İnsanların bulduğu her şeyin çok ötesinde olan galaksileri anlayabiliyoruz ve onları birçok farklı şekilde görüyor ve onları gerçekten anlıyoruz. Bu gerçekten sihir.”