Egy héttel később a csillagászok egy időben mélyebb galaxist találtak

A Webb Űrteleszkóp adatai csak az elmúlt hetekben kerültek a csillagászok kezébe, de már évek óta erre vártak, és úgy tűnik, az elemzések elkészültek. Az eredmény olyan volt, mint egy versenyfutás az időben, mivel az új felfedezések olyan objektumokat találtak, amelyek sokkal közelebb keletkeztek az univerzumunkat létrehozó ősrobbanáshoz. múlt hét, Az egyik ilyen keresés Egy létező galaxis jelent meg kevesebb mint 400 millió évvel az Ősrobbanás után. Ezen a héten egy új elemzés feltárt egy galaxist, amely mindössze 233 millió évvel az univerzum megjelenése után jelent meg.

Ez a felfedezés egy szerencsés mellékterméke annak a munkának, amelynek célja egy általánosabb kérdés megválaszolása: Hány galaxist kell látnunk különböző időpontokban az Ősrobbanás után?

Vissza az időben

Amint arról a múlt héten beszámoltunk, a korai univerzum bármilyen hullámhosszon átlátszatlan volt a fény számára, és több energiát hordozott, mint amennyi a hidrogén ionizálásához szükséges. Ez az energia a spektrum ultraibolya részében van, de az univerzum 13 milliárd éves tágulása által okozott vöröseltolódás ezt a határpontot a spektrum infravörös részére tolja el. Az ebből az időből származó galaxisok megtalálásához olyan objektumokat kell keresnünk, amelyek nem láthatók rövidebb infravörös hullámhosszon (vagyis a fény egykor a hidrogén határpontja felett volt), de alacsonyabb energiájú hullámhosszon jelennek meg.

Minél mélyebb a határ a látható és a láthatatlan között infravörösben, annál erősebb a vöröseltolódás, és annál távolabb van az objektum. Minél távolabb van egy tárgy, annál közelebb van az idő az ősrobbanáshoz.

Ezeknek a galaxisoknak a tanulmányozása elárulhat valamit egyéni tulajdonságaikról. De a korai galaxisok nagy csoportjának azonosítása segíthet meghatározni, milyen gyorsan alakultak ki, és azonosítani lehet a galaktikus dinamikában az univerzum múltjának egy adott időpontjában bekövetkezett változásait. A látható objektumok frekvenciájának időbeli változását „fényességfüggvénynek” nevezik, és végeztek némi munkát a korai galaxisok fényességfüggvényének leírására. De az első galaxisok infravörös hullámhosszait elnyeli a Föld légköre, ezért ezeket az űrből kell leképezni. Ez volt a Webb teleszkóp egyik tervezési célja.

Az új munka az ősrobbanás után röviddel (csillagászati ​​szempontból) kialakult galaxisok fényességfüggvényének vizsgálatára összpontosított. A korai galaxisok katalógusának elkészítésekor azonban a kutatók felfedezték, hogy ez a legrégebbi, valaha fényképezett galaxis.

Munkahely kiválasztása

A kutatók két adatforrás segítségével rekonstruálták a galaxisok megjelenését különböző időpontokban. Az egyiket infravörös teleszkóppal (ESA’s) végzett munka elemzésével állították elő távcső kilátás) és a Spitzer Űrteleszkóp, mindkettő olyan galaxisokat vett fel, amelyek viszonylag régebbiek voltak, amikor a Földet elérő fényt előállították – körülbelül 600 millió évvel az Ősrobbanás után. A Webb által generált egyéb beágyazott adatok, beleértve a cikkben elemzett adatkészleteket Jelentsen minket És a környéket filmezték Az első nyilvános képkiadás. A kutatók minden esetben ugyanazt keresték: olyan dolgokat, amelyek a hosszabb infravörös hullámhosszokon jelen voltak, de a rövidebbeken hiányoztak.

A csapat összesen 55 távoli galaxist azonosított, amelyek közül 44-et korábban nem figyeltek meg. Közülük harminckilenc webes adatokból származik, és ez a szám magában foglalja a múlt héten azonosított két ősi galaxist is. A számok nem különösebben pontosak a nagyobb vöröseltolódások esetén, mivel csak egy vagy két galaxison alapulnak. Általánosságban azonban az a tendencia, hogy az ősrobbanás után néhány százmillió éven belül fokozatosan csökken a látható tárgyak száma, éles változások vagy vágások nélkül.

De az a csodálatos, hogy vannak adatok egy nagyon nagy vöröseltolódású galaxisról (z = 16,7, azoknak, akik értik ezt a dolgot). Ez kevesebb, mint 250 millió évvel az Ősrobbanás után teszi ki. Ez a távolság részben attól függ, hogy az első hullámhosszszűrő, amelyben az objektum megjelenik, nagyon halványnak tűnik, ami azt jelzi, hogy a szűrő által megengedett hullámhosszokon halvány. Ez azt jelzi, hogy a hidrogén által kiváltott fénylezárás közel van a szűrősáv széléhez.

A múlt héten leírt távoli galaxisokhoz hasonlóan úgy tűnik, hogy ez is egymilliárd napnyi anyaggal egyenértékű csillagok formájában. A kutatók becslése szerint 120 millió évvel az Ősrobbanás után kezdhetett el csillagokat alkotni, és minden bizonnyal 220 millió évvel ezelőtt.

A kutatók egészen biztosak abban, hogy ez az új galaxis egy igazi felfedezés: „Kiterjedt kutatás után jelenleg nem találunk más ésszerű magyarázatot erre az objektumra, egy új vöröseltolódásos galaxison kívül.” És azáltal, hogy hozzáadunk egy második független megerősítést a korábbi galaxisfelfedezésekről, nagymértékben növeli bizalmunkat ezekbe a felfedezésekbe. Mindez arra utal, hogy az új távcső beváltja az ígéreteket, legalábbis a korai galaxisok tekintetében.

A nagy kérdés most az, hogy mi fog megjelenni, amikor olyan területeket céloznak meg, ahol magas lencsék vannak, amelyek képesek lehetnek olyan pontra nagyítani az objektumokra, ahol le tudjuk ábrázolni a korai galaxisok struktúráit. Valószínűleg ezt már megtettük, de meg kell várnunk, amíg a leírások megjelennek az arXiv fájlban.

arXiv fájl. Absztrakt szám: 2207.12356 (Az arXiv-ről).