Astrofysikere fra NASAs Goddard Space Flight Center præsenterer de første resultater af deres videnskabelige analyse
Resultaterne af undersøgelsen, som vardemonstreret på det årlige møde i American Astronomical Society i Seattle viste, at de fjerne unge galakser i det tidlige univers ligner i deres egenskaber de sjældne, men bedre kendte grønne ærtegalakser, der ligger i den undersøgte del af universet.
Galakser i det tidlige univers i Webb-billedet. Billede: NASA, ESA, CSA og STScI
Hvad er grønne ærtegalakser?
Ærtegalakser eller grønne ærtegalakser -dette er en af typerne af kompakte galakser med meget aktiv stjernedannelse. De blev først opdaget i 2009 af frivillige astronomer, mens de undersøgte resultaterne af Sloan Digital Sky Survey. Dette er en storstilet astronomisk undersøgelse af rødforskydningen af stjerner og galakser, udført ved hjælp af det 2,5 meter vidvinkelteleskop fra Apache Point Observatory.
Resultaterne af observationer blev analyseret ogklassificeret af frivillige astronomer, der deltog i Galaxy Zoo-projektet. Forskerne fandt på billederne mange små galakser, der lignede lysende grønne prikker, der ligner ærter. Sådanne galakser er placeret relativt tæt på Mælkevejen: i en afstand på kun et par hundrede millioner lysår (usammenlignelig med 12-13 milliarder lysår for galakser i det tidlige univers).
Grønne ærtegalakser. Billede: Richard Nowell, CC BY-SA 3.0 via Wikimedia Commons
Ærtegalaksernes farver er usædvanlige pgaen betydelig del af strålingen i dem kommer fra lysende gasskyer. Gasskyer producerer lys ved en bestemt bølgelængde, i modsætning til stjerner, der udsender forskellige dele af spektret. Derudover er ærtegalakser meget kompakte, i gennemsnit er deres størrelse omkring 5 tusind lysår eller 5% af størrelsen af Mælkevejen.
Hvad undersøgte "James Webb"?
Tre galakser fra det tidlige univers i et billede med dyb himmel omkring den massive galaksehob SMACS 0723. Billede: NASA, ESA, CSA og STScI
I deres arbejde analyserede forskerne dataeneindsamlet, mens de udforskede deep sky-regionen omkring den massive galaksehob SMACS 0723. Tidlige resultater fra denne undersøgelse producerede det mest berømte og første billede, der officielt blev offentliggjort af James Webb Space Telescope-teamet i sommeren 2022.
Massen af klyngen gør den til en gravitationslinse,som både forstørrer og forvrænger udseendet af baggrundsgalakser. Ud over at skabe farverige billeder brugte James Webb den nære infrarøde spektrograf (NIRSpec) til at analysere spektrene for udvalgte galakser i undersøgelsesområdet.
Hvad så astrofysikerne?
Blandt de dunkleste galakser ud over hoben varDer blev fundet tre kompakte infrarøde objekter, der ligner grønne ærter. Samtidig blev den fjerneste af dem forstørret af SMACS 0723 gravitationslinsen med omkring 10 gange, hvilket gjorde det muligt at undersøge dens funktioner i detaljer. Samtidig rejste lyset fra det mere end 13 milliarder lysår til Jorden, og galaksen eksisterede, da universet var omkring 5 % af sin nuværende alder.
Analyse af emissionsspektre fra disse galakser,korrigeret for rødforskydning, viste, at emissionstoppene ved forskellige bølgelængder fra disse kompakte galakser i det tidlige univers og fra grønne ærtegalakser falder sammen. Emissionslinjerne viser stråling karakteristisk for brint, oxygen og neon.
Spektrallinjer fra to grønne ærtegalakser (øverst) og tre nye galakser i det tidlige univers (nederst). Billede: NASAs Goddard Space Flight Center/Rhoads et al. 2023
Hvorfor er dette vigtigt?
De to galakser udforsket af Webb indeholderilt på omkring 20 % af Mælkevejen. Dette er meget tæt på de kendte grønne ærtegalakser. Den tredje galakse er endnu mere usædvanlig: den indeholder omkring 2 % ilt i forhold til Mælkevejen og kan være den mest kemisk primitive galakse, man kender.
Vi ser disse genstande, som de er.eksisterede indtil for 13,1 milliarder år siden, hvor universet var omkring 5 % ældre end dets nuværende alder. Og vi ser, at det er unge galakser i enhver forstand - fulde af unge stjerner og lysende gas, der indeholder få kemiske produkter genbrugt fra tidligere stjerner.
Sangita Malhotra, NASA Goddard Space Flight Center astrofysiker og studie medforfatter
Venstre:J122051+491255 er en grøn ærtegalakse beliggende omkring 170 millioner lysår fra Jorden. Til højre: en af de nye galakser 04590, hvorfra lyset rejste 13,1 milliarder lysår til Jorden. Billede: SDSS og NASA, ESA, CSA og STScI
Opdagelse af ligheder mellem de første galakser oggrønne ærtesystemer åbner op for unikke muligheder for et bedre studie af universets udvikling. Nærheden af disse kompakte galakser til Mælkevejen gør det muligt at bruge en lang række instrumenter og observationer til at studere de processer, der synes at have ført til dannelsen af hele mangfoldigheden af det moderne univers.
Læs mere:
De smukkeste billeder af "Webb" for 2022: se, hvad teleskopet til $ 10 milliarder gjorde
Solen åbnede året med et glimt af den kraftigste klasse
Hemmeligheden bag holdbarheden af romersk beton afsløres: den kan genoprettes