Webb Uzay Teleskobu’ndan Erken Evrenin Daha Önce Hiç Görülmemiş Detayları

NASA‘s James Webb Uzay Teleskobu çok uzak galaksilerden gelen zayıf kızılötesi ışığı tespit etmek ve astronomlara erken evren hakkında bir fikir vermek için özel olarak tasarlanmıştır. Evrenimizin bu erken dönemindeki galaksilerin doğası iyi bilinmemekte ve anlaşılmamaktadır. Bununla birlikte, ön plandaki bir gökada kümesi tarafından kütleçekimsel mercekleme yardımıyla, soluk arka plan gökadaları büyütülebilir ve ayrıca bir görüntünün farklı bölümlerinde birden çok kez görünebilir.

Bugün, Webb üzerinde çalışan üç astronomla, en son bulguları hakkında konuşmak için oturuyoruz. Ekip üyeleri Astronomi Araştırma Üniversiteleri Birliği’nden (AURA) Dan Coe/Avrupa Uzay Ajansı (ESA) için Uzay Teleskobu Bilim Enstitüsü (STScI) ve Johns Hopkins Üniversitesi; Johns Hopkins Üniversitesi’nden Tiger Hsiao; ve Austin’deki Texas Üniversitesi’nden Rebecca Larson. Bu bilim adamları uzak gökada MACS0647-JD’yi Webb ile gözlemliyorlar ve ilginç bir şey buldular.

Dan Coe: Bu galaksiyi MACS0647-JD ile 10 yıl önce keşfettim. Hubble uzay teleskobu. O zamanlar, kırmızıya kayması yüksek gökadalar üzerinde hiç çalışmamıştım ve sonra bunu potansiyel olarak en uzak olanı kırmızıya kayma 11’de, büyük patlamaya dönüş yolunun yaklaşık yüzde 97’sinde buldum. Hubble ile sadece bu soluk, kırmızı noktaydı. Gerçekten küçük olduğunu söyleyebiliriz, evrenin ilk 400 milyon yılında sadece küçücük bir galaksi. Şimdi Webb ile bakıyoruz ve İKİ nesneyi çözebiliyoruz! Bunların iki gökada mı yoksa bir gökada içindeki iki yıldız kümesi mi olduğunu aktif olarak tartışıyoruz. Bilmiyoruz, ancak bunlar Webb’in yanıtlamamıza yardımcı olmak için tasarladığı sorular.

Kaplan Yu-Yang Hsiao: İki nesne arasındaki renklerin çok farklı olduğunu da görebilirsiniz. Daha mavi; diğeri daha kırmızı. Mavi gaz ve kırmızı gaz farklı özelliklere sahiptir. Mavi olan aslında çok genç yıldız oluşumuna sahip ve neredeyse hiç toz yok, ancak küçük, kırmızı nesnenin içinde daha fazla toz var ve daha yaşlı. Ve yıldız kütleleri de muhtemelen farklıdır.

Bu kadar küçük bir sistemde iki yapı görmemiz gerçekten ilginç. Çok erken evrende bir galaksi birleşmesine tanık olabiliriz. Bu en uzak birleşmeyse, gerçekten çok mutlu olacağım!

Dan Coe: Devasa gökada kümesi MACS0647’nin kütleçekimsel merceklenmesi nedeniyle, üç görüntüye merceklenir: JD1, JD2 ve JD3. Sırasıyla sekiz, beş ve iki çarpanlarıyla büyütülürler.

Rebecca Larson: Bu noktaya kadar, erken evrendeki galaksileri çok detaylı bir şekilde inceleyemedik. Webb’den önce sadece onlarcası vardı. Onları incelemek, bugün içinde yaşadığımız galaksi gibi olanlara nasıl evrimleştiklerini anlamamıza yardımcı olabilir. Ayrıca, evrenin zaman içinde nasıl geliştiğini.

Sanırım en sevdiğim kısım, elde ettiğimiz pek çok yeni Webb görüntüsü için, arka plana bakarsanız, tüm bu küçük noktalar var – ve bunların hepsi galaksiler! Her biri. Daha önce göremediğimiz, elde ettiğimiz bilgi miktarı şaşırtıcı. Ve bu derin bir alan değil. Bu uzun bir maruz kalma değil. Uzun zamandır bu teleskopu tek bir noktaya bakmak için kullanmayı denemedik bile. Bu sadece başlangıç!

Bu, MACS0647-JD’nin 2012’deki Hubble Uzay Teleskobu görüntüleri (Hubblesite.org’daki filtre bilgileri) ile James Webb Uzay Teleskobu’ndan alınan 2022 görüntüleri (yukarıdaki görüntüyle aynı renk atamalarını kullanarak) arasında bir karşılaştırmadır. MACS0647-JD’nin Hubble görüntüsünde soluk, kırmızı bir nokta olarak göründüğünü, ancak Webb’in çok daha fazla ayrıntıyı ortaya çıkardığını unutmayın. Uzay Teleskobu Bilim Enstitüsü’nden tam çözünürlüklü sürümü indirin. Kredi: Bilim: NASA, ESA, CSA, STScI ve Tiger Hsiao (Johns Hopkins Üniversitesi) Görüntü İşleme: Alyssa Pagan (STScI)

Yazarlar hakkında:

Dan Coe, Avrupa Uzay Ajansı ve Johns Hopkins Üniversitesi için AURA/STScI astronomudur. Tiger Hsiao bir doktora öğrencisidir. Johns Hopkins Üniversitesi’nde yüksek lisans öğrencisi. Rebecca Larson, Ulusal Bilim Vakfı üyesi ve Ph.D. Austin’deki Texas Üniversitesi’nde yüksek lisans öğrencisi. MAC0647-JD’nin bu NIRCam gözlemleri, ekibin Döngü 1 programının bir parçasıdır. 1433 GİT (PI Coe). Ekip, Ocak 2023’te Webb spektroskopisi ile MACS0647-JD’nin fiziksel özellikleri hakkında daha ayrıntılı bir çalışma planlıyor.

Referans: Tiger Yu-Yang Hsiao, Dan Coe, Abdurro’uf, Lily Whitler, Intae Jung, Gourav Khullar, Ashish Kumar Meena, Pratika Dayal, “JWST, üçlü lensli MACS0647−JD’de olası bir z∼11 galaksi birleşmesini ortaya koyuyor” Kirk SS Barrow, Lillian Santos-Olmsted, Adam Casselman, Eros Vanzella, Mario Nonino, Yolanda Jimenez-Teja, Masamune Oguri, Daniel P. Stark, Lukas J. Furtak, Adi Zitrin, Angela Adamo, Gabriel Brammer, Larry Bradley, Jose M Diego, Erik Zackrisson, Steven L. Finkelstein, Rogier A. Windhorst, Rachana Bhatawdekar, Taylor A. Hutchison, Tom Broadhurst, Paola Dimauro, Felipe Andrade-Santos, Jan J. Eldridge, Ana Acebron, Roberto J. Avila, Matthew B Bayliss, Alex Benitez, Christian Binggeli, Patricia Bolan, Marusa Bradac, Adam C. Carnall, Christopher J. Conselice, Megan Donahue, Brenda Frye, Seiji Fujimoto, Alaina Henry, Bethan L. James, Susan Kassin, Lisa Kewley, Rebecca L Larson, Tod Lauer, David Law, Guillaume Mahler, Ramesh Mainali, Stephan McCandliss, David Nicholls, Norbert Pirzkal, Marc Postman, Jane R. Rigby, Russell Ryan, Peter Senchyna, Keren Sharon, Ikko Shimizu, Victoria Strait, Mengtao Tang, Michele Trenti, Anton Vikaeus ve Brian Welch, 25 Ekim 2022, Astrofizik > Galaksilerin Astrofiziği.
arXiv:2210.14123