Yeni JWST gözlemleri gizemli antik galaksiyi ortaya çıkardı

Galaksilerin nasıl oluştuğuna ve karanlık maddenin doğasına dair anlayışımız, 11 milyar yıldan daha uzun bir süre önce Samanyolu’ndan daha büyük, var olmaması gereken bir yıldız popülasyonuna ilişkin yeni gözlemlerin ardından tamamen altüst olabilir.

Kağıt yayınlanan bugün Doğa James Webb Uzay Teleskobu’ndan (JWST) alınan yeni verileri kullanarak bulguları detaylandırıyor. Sonuçlar, 11,5 milyar yıl önce gözlemlenen (kozmik kırmızıya kayma 3,2) erken evrendeki devasa bir galaksinin, çok daha erken, yani 1,5 milyar yıl önce (yaklaşık 11 kırmızıya kayma) oluşmuş son derece eski bir yıldız popülasyonuna sahip olduğunu ortaya koyuyor. Bu gözlem, mevcut modellemeyi alt üst ediyor; çünkü karanlık madde, oluşumlarını tohumlamaya yetecek kadar konsantrasyonda birikmedi.

Swinburne Teknoloji Üniversitesi’nin Seçkin Profesörü Karl Glazebrook, bu devasa hareketsiz galaksinin spektroskopik gözlemleri için JWST’yi kullanan uluslararası ekibin ve araştırmanın liderliğini yaptı.

“Bu özel galaksiyi yedi yıldır takip ediyorduk ve kaç yaşında olduğunu anlamak için dünyadaki en büyük iki teleskopla onu gözlemlemek için saatler harcadık. Ancak çok kırmızı ve çok sönüktü ve onu ölçemedik. sonunda Dünya’nın dışına çıkıp onun doğasını doğrulamak için JWST’yi kullanmak zorunda kaldık.”

Galaksilerin oluşumu, modern astrofiziğin temelini oluşturan temel bir paradigmadır ve erken kozmik çağlarda büyük kütleli galaksilerin sayısında güçlü bir düşüş olacağını öngörmektedir. Son derece büyük hareketsiz galaksiler, Büyük Patlama’dan bir ila iki milyar yıl kadar erken bir zamanda gözlemlenmiş olup, bu da önceki teorik modellere meydan okuyor.

Değerli Profesör Glazebrook, aralarında Dr. Themiya Nanayakkara, Dr. Lalitwadee Kawinwanichakij, Dr. Colin Jacobs, Dr. Harry Chittenden, Doçent Glenn G Kacprzak ve Swinburne Astrofizik ve Süper Hesaplama Merkezi’nden Doçent Ivo Labbe’nin de bulunduğu dünyanın dört bir yanından önde gelen araştırmacılarla çalıştı. .

“Bu, 2010 yılında başlattığımız ve bu galaksiyi olağandışı olarak tanımlamamıza yol açan kızılötesi gökyüzü araştırmalarından, denediğimiz ancak teyit edemediğimiz Keck ve Çok Büyük Teleskop’ta geçirdiğimiz uzun saatlere kadar tam bir ekip çalışmasıydı. nihayet JWST verilerini nasıl işleyeceğimizi ve bu spektrumu nasıl analiz edeceğimizi bulmak için büyük çaba harcadığımız geçen yıl.”

JWST verilerinin spektral analizini yöneten Dr. Themiya Nanayakkara şöyle diyor: “Artık evrenin derinliklerinde var olan en eski devasa hareketsiz canavarları doğrulamak için mümkün olanın ötesine geçiyoruz. Bu, nasıl olduğuna dair mevcut anlayışımızın sınırlarını zorluyor. Galaksiler oluşur ve gelişir. Şimdi asıl soru, onların evrenin çok erken bir döneminde nasıl bu kadar hızlı oluştukları ve evrenin geri kalanı bunu yaparken aniden yıldız oluşturmalarını hangi gizemli mekanizmaların engellediğidir.”

Uluslararası Radyo Astronomi Araştırmaları Merkezi’nin (ICRAR) Batı Avustralya Üniversitesi düğümünden Doçent Claudia Lagos, çalışma için karanlık madde konsantrasyonlarının evriminin teorik modellemesinin geliştirilmesinde çok önemliydi.

“Gökada oluşumu büyük ölçüde karanlık maddenin nasıl yoğunlaştığıyla belirleniyor” diyor. “Evrenin bu kadar erken bir döneminde bu son derece büyük kütleli galaksilere sahip olmak, standart kozmoloji modelimize önemli zorluklar çıkarıyor. Bunun nedeni, bu devasa galaksilere ev sahipliği yapacak kadar büyük kütleli karanlık madde yapılarının henüz oluşmaya zamanının olmadığını düşünmemizdir. Daha fazla gözlem Bu galaksilerin ne kadar yaygın olabileceğini anlamak ve bu galaksilerin gerçekte ne kadar büyük olduğunu anlamamıza yardımcı olmak için bunlara ihtiyaç var.”

Glazebrook, bunun karanlık maddenin fiziğini anlamamız için yeni bir açılım olabileceğini umarak şunları söylüyor: “JWST, büyük kütleli galaksilerin zamanın erken dönemlerinde oluştuğuna dair giderek artan kanıtlar buluyor. Bu sonuç, bu fenomen için yeni bir rekor kırıyor. Her ne kadar çok çarpıcı olsa da. , bu yalnızca tek bir nesne. Ancak daha fazlasını bulmayı umuyoruz ve eğer bulursak, bu, galaksi oluşumuna ilişkin fikirlerimizi gerçekten alt üst edecek.”