Stulbinantis Jameso Webb kosminio teleskopo giluminis infraraudonųjų spindulių visatos vaizdas atskleidė 42 naujus galaktikų vaizdus su objektyvu, atskleidžiančius precedento neturintį objektyvo formos gylį, o tai galiausiai gali padėti mums pamatyti pirmąsias galaktikas.
atskleisti James Webb kosminis teleskopas Gilus JAV prezidento Joe Bideno paveikslas specialiame pristatyme Baltųjų rūmų renginys Kas buvo sulaikytas liepos 11 d., buvo akylai saugoma paslaptis. Astronomų komandos stengėsi būti pirmosios, kurios ją išanalizuoja, o trys nauji moksliniai darbai buvo paskelbti bendruomenės išankstinio spausdinimo serveryje per savaitę nuo vaizdo išleidimo.
„Jei atvirai, mes šiek tiek nusiminome!” Space.com pasakojo Brenda Fry, Arizonos universiteto Steward observatorijos astronomė ir vieno iš straipsnių bendraautorė. „Paprastai turime perspėjimą prieš metus ar dvejus, bet niekas to nematė [this release] Ateis šiuo metu“.
Galerija: Pirmieji Jameso Webbo kosminio teleskopo vaizdai
Susijęs: Kaip veikia James Webb kosminis teleskopas?
The galaktika SMACS J0723.3-7327 spiečius, trumpai žinomas kaip SMACS J0723, yra viena iš galaktikų grupių, kurias Webb atvaizdavo įvairiems gravitacinių lęšių tyrimams, grupei. Be to, Frye sakė, kad iki šiol SMACS J0723 nebuvo nieko išskirtinio.
Gražiai parinkta [to be one of the first images] Nes tai buvo palyginti nežinomas taikinys“.
gravitacijos objektyvas Reiškinys, kai labai masyvaus objekto gravitacija priverčia erdvę susilenkti į formą, panašią į optinį lęšį, iškraipydama šviesą iš to, kas yra už objektyvo, ir padidindama jos ryškumą. Galaktikos klasteriai yra ypač veiksmingi lęšiai, nes juose yra labai daug masės (SMACS J0723 atveju apie 100 trilijonų kartų didesnė už Saulės masę) santykinai kompaktiškame tūryje, kurio skersmuo yra apie 3–5 mln. šviesmečių. .
Ankstesnės apklausos, kurias atliko Hablo kosminis teleskopas ir išėjo į pensiją Herschel kosmoso observatorija Stebėdami SMACS J0723, jie rado keletą lęšinių foninių galaktikų vaizdų. Tačiau Webbas perkelia tyrimus į visiškai naują lygį.
Frye komanda, vadovaujama magistrantūros studento Massimo Pascal iš Kalifornijos universiteto Berklyje, naujo gilaus lauko vaizdo fone atrado 42 naujus objektyvo vaizdus. Gravitaciniai lęšiai gali sukurti kelis tos pačios galaktikos vaizdus, todėl šie 42 vaizdai atspindi 19 atskirų galaktikų. Kita komanda, vadovaujama Gabriel Caminha iš Max Planck astrofizikos instituto Vokietijoje, suskaičiavo 27 vaizdus su nauju objektyvu.
Kad ir koks būtų galutinis rezultatas, šie lęšiniai vaizdai leidžia mokslininkams tiksliai suderinti žemėlapį, kaip medžiaga yra matoma ir matoma. tamsus – Platinama SMACS J0723 serijoje, taip suprojektuojant objektyvo formą. Viename iš naujų straipsnių, kuriuos pateikė komanda, vadovaujama Guillaume’o Mahlerio iš Durhamo universiteto, daroma išvada, kad didžioji masės dalis yra sutelkta ryškiausioje ir masyviausioje klasterio galaktikoje.
„Mūsų modeliai ne tik apibūdina masę, bet ir galime juos naudoti apibūdindami šių lęšių pavidalo vaizdų padidinimą“, – Space.com pasakojo Pascalis.
Šiuo metu tolimiausia patvirtinta galaktika yra tolimas objektas, žinomas kaip GN-z11kurio raudonasis poslinkis yra 11,09, o tai reiškia, kad matome jį tokį, koks jis buvo prieš 13,4 milijardo metų, ty tik po 400 milijonų metų didysis sprogimas. („Raudonasis poslinkis“ reiškia šviesos bangos ilgio tempimą, kuris atsiranda, kai visata yra ištempta tarp tolimo objekto ir žiūrovo. Kuo didesnis raudonojo poslinkio koeficientas, tuo toliau nutolęs šviesos šaltinis.)
Tolimiausias kandidatas yra HD1, kuris buvo aptiktas esant 13 raudonajam poslinkiui, mums atrodo taip, kaip buvo praėjus vos 300 milijonų metų po Didžiojo sprogimo. ir neseniai, Ankstyvieji žiniatinklio rezultatai Jis nustatė kitą raudonojo poslinkio 13 galaktiką, pavadintą GLASS-z11. Tačiau astronomai nepatvirtino nei HD1, nei GLASS-z11 raudonojo poslinkio.
Tikimasi, kad Webbas sumuš abu šiuos raudonojo poslinkio rekordus, nors kuri iš SMACS J0723 matomų objektyvų galaktikų yra už Gn-z11 ar HD1 ribų, dar nenustatyta. Pascalis ir Frey domisi reiškinio, vadinamo „kritine kreive“, žemėlapiais, nes būtent išilgai šių kreivių gravitacinis lęšis taiko didžiausią didinamąją jėgą ir kur astronomai turi didžiausią galimybę pamatyti Pirmosios galaktikos.
„Tipinis lęšių klasterio padidinimas yra beveik 10 kartų, o to nepakanka norint pamatyti pirmąsias galaktikas“, – sakė Frey. „Tačiau jei pažvelgsime į kritinę kreivę, čia viskas padidės šimtus ar net tūkstančius kartų.”
Pagalvokite apie kritinę kreivę kaip apie kontūro linijas topografiniame paviršiaus žemėlapyje žemė. Kuo daugiau šios kontūro linijos bus sugrupuotos, tuo aukščiau iškils bet kuri paviršiaus vieta. Taip pat kritinė kreivė yra ta vieta, kur susilieja gravitacinių potencialų kontūrinės linijos, ir kuo daugiau jų yra, tuo didesnis potencialo stiprumas ir su tuo susijęs padidinimas. Vaizdų su objektyvu vieta ir forma gali parodyti, kur yra kritinė kreivė.
„Galų gale mes norime žiūrėti tiesiai išilgai kritinės kreivės, kur didinimas yra didesnis, ir čia mes rasime didžiausias raudonojo poslinkio galaktikas“, – sakė Frey.
Būtent dėl šios priežasties pradinė Webb naujų straipsnių trijulė apie giluminį lauką daugiausia dėmesio skiria medžiagos kiekio ir pasiskirstymo priekinėje masėje modeliavimui, taigi ir objektyvo formai bei kritinės kreivės vietai.
Tačiau modeliavimas taip pat gali mums pasakyti apie galaktikos spiečiaus istoriją.
„Mes nustatėme, kad bendras platinimas yra šiek tiek ilgesnis nei tikėtasi“, – sakė Pascalis. „Gal tai kažką pasako apie Klasterių susijungimo istorijair mes galime tai ekstrapoliuoti ir sužinoti kai ką apie viso bloko formavimąsi, kuris vyksta labai chaotiškoje aplinkoje, kur gravitacija Iš visų šių galaktikų traukite viena kitą.”
Kitas artimiausias Paskalio, Frey komandos ir kitų dviejų straipsnių autorių žingsnis yra sekti tarpusavio peržiūros procesą, kad šie rezultatai būtų paskelbti moksliniuose žurnaluose. Be to, NIRISS (Near Infrared Imager and Slit Spectrometer) duomenys bus išanalizuoti ir turėtų padėti mokslininkams nustatyti lęšinių galaktikų spektrinį raudonąjį poslinkį ir pamatyti, kaip toli jos yra. (Gilaus lauko vaizdas buvo užfiksuotas NIRCam, artimųjų infraraudonųjų spindulių kamera.)
„Prieš Webbas jį nufilmuodamas, SMACS J0723 nebuvo šou žvaigždė“, – sakė Pascalis. „Dabar staiga atsiranda popierius po popieriaus, kuriame tikrai kalbama apie tai, koks galingas yra Webb Web, kad atskleistų dalykus, kurių anksčiau nematėme.
Galima rasti pradinę Pascal ir Free popieriaus versiją čia. Yra kitos dvi kortelės čia Ir čia.
Stebėkite Keithą Cooperį „Twitter“ @21stCenturySETI. Sekite mus „Twitter“ tinkle „Twitter“ įterpimas ir toliau Facebook.
„Analitikas. Kūrėjas. Zombių fanatikas. Aistringas kelionių narkomanas. Popkultūros ekspertas. Alkoholio gerbėjas”.
