O týždeň neskôr astronómovia našli galaxiu ešte tmavšiu

Údaje z Webbovho vesmírneho teleskopu sa dostali do rúk astronómov len v posledných niekoľkých týždňoch, no čakali na ne už roky a analýza sa podľa všetkého mala začať. Výsledkom bolo niečo ako preteky v čase, pretože nové objavy vedú k objektom, ktoré sa vytvorili blízko Veľkého tresku, ktorý vytvoril náš vesmír. Minulý týždeň, jeden z týchto objavov Vytvorili galaxiu, ktorá existovala menej ako 400 miliónov rokov po Veľkom tresku. Tento týždeň nová analýza vybrala galaxiu, ktorá sa objavila iba 233 miliónov rokov po existencii vesmíru.

Objav je nádherným vedľajším produktom práce, ktorá bola navrhnutá tak, aby odpovedala na všeobecnejšiu otázku: Koľko galaxií by sme mali očakávať, že uvidíme v rôznych časových bodoch po Veľkom tresku?

späť v čase

Ako sme si všimli minulý týždeň, raný vesmír bol nepriehľadný pre svetlo pri akejkoľvek vlnovej dĺžke, ktorá nesie viac energie, ako je potrebné na ionizáciu vodíka. Táto energia je v UV časti spektra, ale červený posun spôsobený 13 miliardami rokov rozpínajúceho sa vesmíru posunul tento hraničný bod do infračervenej časti spektra. Aby sme odteraz našli galaxie, musíme hľadať objekty, ktoré nie sú viditeľné pri nízkych infračervených vlnových dĺžkach (čo znamená, že svetlo bolo kedysi nad hranicou vodíka), ale objavujú sa pri vlnových dĺžkach s nižšou energiou.

Čím hlbšia je hranica medzi neviditeľným a viditeľným v infračervenom spektre, tým silnejší je červený posun a tým je objekt ďalej. Čím ďalej je objekt, tým bližšie je k času Veľkého tresku.

Štúdium týchto galaxií nám môže povedať niečo o ich individuálnych vlastnostiach. Ale identifikácia väčšej zbierky raných galaxií nám môže pomôcť určiť, ako rýchlo sa vytvorili, a identifikovať akékoľvek zmeny v dynamike galaxií v konkrétnom čase v minulosti vesmíru. Táto zmena frekvencie viditeľných objektov v priebehu času sa nazýva „funkcia svietivosti“ a vykonala sa určitá práca na charakterizácii svetelnej funkcie raných galaxií. Ale infračervené vlnové dĺžky raných galaxií sú absorbované zemskou atmosférou, a preto sa musia odrážať od vesmíru. A to bol jeden z konštrukčných cieľov Webbovho teleskopu.

Nová práca sa zamerala na skúmanie svetelnej funkcie galaxií, ktoré vznikli (z astronomického hľadiska) krátko po Veľkom tresku. Ale pri príprave katalógu raných galaxií sa výskumníci zamerali na to, čo sa javilo ako najstaršie galaxie, aké boli kedy objavené.

definovať funkciu

Výskumníci použili dva zdroje údajov na rekonštrukciu vzhľadu galaxií v rôznych časoch. Jeden bol skonštruovaný analýzou práce vykonanej pomocou pozemného infračerveného teleskopu (ESA). výhľadový ďalekohľad) a Spitzerov vesmírny ďalekohľad, oba zobrazili galaxie, ktoré boli relatívne staré, keď produkovali svetlo, ktoré teraz dopadá na Zem – asi 600 miliónov rokov alebo viac po Veľkom tresku. Ostatné zahŕňali údaje generované webom vrátane súborov údajov analyzovaných v článku informovali sme a pole maľované v prvé verejné zverejnenie fotografie, Vo všetkých prípadoch výskumníci objavili to isté: objekty, ktoré boli prítomné pri dlhších infračervených vlnových dĺžkach, ale chýbali pri kratších.

Celkovo tím identifikoval 55 vzdialených galaxií, z ktorých 44 nebolo nikdy predtým zaznamenaných. Dvadsaťdeväť z nich pochádza z údajov Webb a toto číslo zahŕňa dve staroveké galaxie, ktoré boli identifikované minulý týždeň. Čísla nie sú obzvlášť presné pri vysokých červených posunoch, kde sú založené len na jednej alebo dvoch galaxiách. Celkovo však tento trend naznačuje postupný pokles viditeľných objektov v priebehu niekoľkých stoviek miliónov rokov po Veľkom tresku bez ostrých zmien alebo prerušení.

Šokujúce však je, že existujú údaje o veľmi veľkom červenom posune (z = 16,7, pre tých, ktorí týmto veciam rozumejú) pre jednu galaxiu. To ju stavia menej ako 250 miliónov rokov po veľkom tresku. Táto vzdialenosť je čiastočne založená na skutočnosti, že prvý filter vlnovej dĺžky, v ktorom je objekt viditeľný, sa tam javí veľmi slabý, čo naznačuje, že je slabý pri vlnovej dĺžke, ktorou filter prechádza. To naznačuje, že svetlo generované vodíkom je blízko okraja hranice medzného filtra.

Rovnako ako vzdialené galaxie opísané minulý týždeň, aj táto má podľa všetkého ekvivalent miliardy Sĺnk materiálu vo forme hviezd. Výskumníci odhadujú, že mohla začať formovať hviezdy už 120 miliónov rokov po Veľkom tresku a určite to bolo 220 miliónov rokov.

Výskumníci sú presvedčení, že táto nová galaxia predstavuje skutočný objav: „Po rozsiahlom pátraní momentálne nedokážeme nájsť žiadne možné vysvetlenie tohto objektu okrem Mliečnej dráhy na novom zázname červeného posunu.“ A pridanie k druhému nezávislému potvrdeniu predchádzajúcej galaxie výrazne zvyšuje našu dôveru v tieto objavy. To všetko naznačuje, že nový teleskop spĺňa sľuby, aspoň pokiaľ ide o rané galaxie.

Veľkou otázkou teraz je, čo sa stane, keď sa nasmeruje na oblasti s vysokou šošovkou, ktorá môže byť schopná zväčšiť objekty do bodu, kedy môžeme zobraziť štruktúry v týchto skorých galaxiách. Je možné, že sme to už urobili, ale budeme musieť počkať, kým sa podrobnosti objavia na arXiv.

arxiv. Číslo abstraktu: 2207,12356 ,arXiv. o,