Veľkolepý obraz hlbokého infračerveného vesmíru z vesmírneho teleskopu Jamesa Webba odkryl 42 nových, šošovkovitých snímok galaxií a tvarov šošoviek v bezprecedentnej hĺbke, čo nám nakoniec môže pomôcť vidieť prvé galaxie.
zverejnenie Vesmírny teleskop Jamesa Webba Deep field image amerického prezidenta Joea Bidena v špeciáli Podujatie v Bielom dome Konalo sa 11. júla a bolo prísne stráženým tajomstvom. Tímy astronómov sa ponáhľali, aby ju analyzovali ako prvé, pričom do týždňa od zverejnenia snímky boli na komunitné predtlačové servery zverejnené tri nové články.
„Boli sme trochu zaujatí, aby som bol úprimný!“ Brenda Fry, astronómka zo Steward Observatory na University of Arizona a spoluautorka článku, povedala pre SPACE.com. „Väčšinou máme rok alebo dva varovania vopred, ale nikto si to nevšimol [this release] Tento čas prichádza.“
Galéria, Prvé snímky vesmírneho teleskopu Jamesa Webba
súvisiace, Ako funguje vesmírny teleskop Jamesa Webba na obrázkoch
Galaxia Kopa SMACS J0723.3-7327, skrátená ako SMACS J0723, je jednou zo skupiny kôp galaxií, ktoré Webb zobrazuje pre rôzne prieskumy gravitačnej šošovky. Okrem toho, povedal Fry, na SMACS J0723 zatiaľ nebolo nič mimoriadne.
„Bolo to krásne vybrané [to be one of the first images] Pretože to bol pomerne neznámy cieľ,“ povedala.
gravitačné šošovky Fenomén, pri ktorom gravitácia veľmi masívneho objektu spôsobí, že sa priestor vytvaruje do niečoho podobného optickej šošovke, čo má za následok, že svetlo je skreslené tým, čo sa deje za šošovkou, a zvyšuje sa jeho jas. Kopy galaxií sú obzvlášť účinné šošovky, pretože obsahujú obrovské množstvo hmoty (v prípade SMACS J0723 asi 100 biliónov násobkov hmotnosti Slnka) do relatívne kompaktných objemov s priemerom asi 3 až 5 miliónov svetelných rokov. ,
predchádzajúci prieskum podľa Hubblov vesmírny teleskop a odišiel do dôchodku Herschelovo vesmírne observatórium vo svojich pozorovaniach SMACS J0723 našli niekoľko šošovkových záberov galaxií v pozadí. Ale web posúva lov na úplne novú úroveň.
Fryov tím, vedený postgraduálnym študentom Massimom Pascalom na Kalifornskej univerzite v Berkeley, objavil na pozadí nového hlbokého poľa 42 nových šošovkových obrazov. Gravitačné šošovky dokážu vytvoriť viacero obrázkov tej istej galaxie, takže týchto 42 obrázkov predstavuje 19 rôznych galaxií. Ďalší tím, ktorý viedol Gabriel Caminha z Inštitútu Maxa Plancka pre astrofyziku v Nemecku, napočítal 27 nových snímok so šošovkami.
Bez ohľadu na konečný zápas, tieto šošovkové obrázky umožňujú vedcom vylepšiť mapu toho, ako je hmota – viditeľná aj viditeľná tmavé — SMACS J0723 je distribuovaný v klastri a modeluje tvar šošovky. V jednom z nových článkov tím pod vedením Guillauma Mahlera z Durhamskej univerzity dospel k záveru, že väčšina hmoty je sústredená v najjasnejšej a najhmotnejšej galaxii v zhluku.
„Naše modely nielen popisujú hmotnosť, ale môžeme ich použiť aj na opis zväčšenia týchto šošoviek,“ povedal Pascale pre SPACE.com.
Najvzdialenejšia v súčasnosti potvrdená galaxia je vzdialený objekt známy ako GN-Z11ktorý má červený posun 11,09, čo znamená, že ho vidíme ako pred 13,4 miliardami rokov, presne 400 miliónov rokov po ňom. veľký tresk, („Červený posun“ označuje natiahnutie vlnových dĺžok svetla, ku ktorému dochádza, keď sa vesmír šíri medzi vzdialeným objektom a pozorovateľom. Čím vyšší je faktor červeného posunu, tým je zdroj svetla ďalej.)
Je tu ešte vzdialenejší kandidát hd1Objavený pri červenom posune 13 sa nám javí ako presne 300 miliónov rokov po Veľkom tresku. v poslednej dobe, Predbežné výsledky na webe identifikovala ďalšiu kandidátsku galaxiu na červenom posune 13, nazvanú GLASS-z11. Astronómovia však ešte musia potvrdiť červený posun HD1 alebo GLASS-z11.
Očakáva sa, že Webb prekoná oba tieto rekordy červeného posunu, hoci akákoľvek šošovková galaxia videná v SMACS J0723 je vzdialenejšia ako Gn-z11 alebo HD1, ešte nebolo stanovené. Pascal a Fry sa zaujímajú o zmapovanie javu nazývaného „kritická krivka“, pretože práve pozdĺž týchto kriviek má gravitačná šošovka najväčšiu zväčšovaciu silu a astronómovia tam majú najväčšiu šancu vidieť. úplne prvá galaxia,
„Typické zväčšenie v zhluku šošovky je asi 10-násobný a to nestačí na to, aby sme videli prvé galaxie,“ povedal Fry. „Ale ak sa pozrieme blízko kritickej krivky, veci stúpajú stokrát alebo dokonca tisíckrát.“
Predstavte si významnú krivku ako obrysové čiary na topografickej mape povrchu Zem, Čím viac takýchto vrstevníc je zoskupených, tým vyššia je výška konkrétneho miesta na povrchu. Podobne kritická krivka je taká, kde sa obrysové čiary gravitačného potenciálu zoraďujú a čím viac sú zoskupené, tým silnejší je potenciál a sprievodné zväčšenie. Umiestnenie a veľkosť šošoviek môže naznačovať, kde sa nachádza kritická krivka.
„Nakoniec sa chceme pozrieť priamo pozdĺž kritickej krivky, kde je zväčšenie najvyššie, a tam nájdeme galaxie s najvyšším červeným posunom,“ povedal Fry.
Počiatočná trojica nových článkov o Webb Deep Field sa teda zamerala na modelovanie množstva a distribúcie hmoty v zhluku popredia a následne na tvar šošovky a umiestnenie kritickej krivky.
Modelovanie nám však môže povedať aj o vlastnej histórii kopy galaxií.
„Zistili sme, že masová distribúcia je o niečo dlhšia, ako sa očakávalo,“ povedal Pascale. „Možno to o ňom niečo hovorí História zlúčenia klastraA z toho môžeme extrapolovať a dozvedieť sa niečo o tvorbe zhlukov ako celku, čo sa deje vo veľmi chaotickom prostredí, kde gravitácia Všetky tieto galaxie sa navzájom vyťahujú.“
Bezprostredným ďalším krokom pre tím Pascale a Frye a autorov ďalších dvoch článkov je prejsť procesom vzájomného hodnotenia, aby sa tieto výsledky uverejnili vo vedeckých časopisoch. Okrem toho, údaje z Webbovho NIRISS (Near Infrared Imager and Slitless Spectrograph) čakajú na analýzu a mali by pomôcť vedcom určiť spektroskopický červený posun šošovkových galaxií a zistiť, ako ďaleko sú od seba. (Snímka hlbokého poľa bola zachytená NIRCam, Near-Infrared Camera.)
„Predtým, ako to Webb uviedol, SMACS J0723 nebol hviezdou show,“ povedal Pascale. „Teraz, zrazu, je na ňom papier za papierom, čo skutočne hovorí o tom, aký silný je web, aby odhalil veci, ktoré sme predtým nevideli.“
Predtlač papiera Pascala a Frya nájdete na adrese Tu, Ďalšie dva papiere sú k dispozícii Tu A Tu,
Sledujte Keitha Coopera na Twitteri @21stCenturySETI. nasleduj nás na twitteri @spacedotcom a ďalej Facebook,
