Αστροφυσικοί από το Κέντρο Διαστημικών Πτήσεων Γκόνταρντ της NASA παρουσιάζουν τα πρώτα αποτελέσματα της επιστημονικής τους ανάλυσης
Τα αποτελέσματα της μελέτης, τα οποία ήτανπου αποδείχθηκε στην ετήσια συνάντηση της Αμερικανικής Αστρονομικής Εταιρείας στο Σιάτλ έδειξε ότι οι μακρινοί νέοι γαλαξίες του πρώιμου Σύμπαντος είναι παρόμοιοι στις ιδιότητές τους με τους σπάνιους αλλά πιο γνωστούς γαλαξίες πράσινου μπιζελιού που βρίσκονται στο μελετημένο μέρος του Σύμπαντος.
Γαλαξίες του πρώιμου Σύμπαντος στην εικόνα Webb. Εικόνα: NASA, ESA, CSA και STScI
Τι είναι οι γαλαξίες με πράσινο μπιζέλι;
Γαλαξίες με μπιζέλια ή γαλαξίες πράσινου μπιζελιού -αυτός είναι ένας από τους τύπους συμπαγών γαλαξιών με πολύ ενεργό σχηματισμό αστέρων. Ανακαλύφθηκαν για πρώτη φορά το 2009 από εθελοντές αστρονόμους ενώ ερευνούσαν τα αποτελέσματα της Sloan Digital Sky Survey. Αυτή είναι μια μεγάλης κλίμακας αστρονομική μελέτη της μετατόπισης των άστρων και των γαλαξιών στο ερυθρό, που εκτελείται χρησιμοποιώντας το ευρυγώνιο τηλεσκόπιο 2,5 μέτρων του Παρατηρητηρίου Apache Point.
Τα αποτελέσματα των παρατηρήσεων αναλύθηκαν καιταξινομήθηκε από εθελοντές αστρονόμους που συμμετείχαν στο έργο Galaxy Zoo. Οι ερευνητές βρήκαν στις εικόνες πολλούς μικρούς γαλαξίες που έμοιαζαν με λαμπερές πράσινες κουκίδες που μοιάζουν με μπιζέλια. Τέτοιοι γαλαξίες βρίσκονται σχετικά κοντά στον Γαλαξία: σε απόσταση μόλις μερικών εκατοντάδων εκατομμυρίων ετών φωτός (ασύγκριτη με 12-13 δισεκατομμύρια έτη φωτός για τους γαλαξίες του πρώιμου Σύμπαντος).
Γαλαξίες πράσινου μπιζελιού. Εικόνα: Richard Nowell, CC BY-SA 3.0 μέσω Wikimedia Commons
Τα χρώματα των γαλαξιών μπιζελιού είναι ασυνήθιστα γιατίένα σημαντικό μέρος της ακτινοβολίας σε αυτά προέρχεται από φωτεινά νέφη αερίων. Τα νέφη αερίου παράγουν φως σε ένα συγκεκριμένο μήκος κύματος, σε αντίθεση με τα αστέρια, τα οποία εκπέμπουν σε διαφορετικά μέρη του φάσματος. Επιπλέον, οι γαλαξίες μπιζελιών είναι πολύ συμπαγείς, κατά μέσο όρο το μέγεθός τους είναι περίπου 5 χιλιάδες έτη φωτός ή 5% του μεγέθους του Γαλαξία μας.
Τι ερεύνησε ο «Τζέιμς Γουέμπ»;
Τρεις γαλαξίες του πρώιμου Σύμπαντος σε μια εικόνα στον βαθύ ουρανό γύρω από το τεράστιο σμήνος γαλαξιών SMACS 0723. Εικόνα: NASA, ESA, CSA και STScI
Στην εργασία τους, οι ερευνητές ανέλυσαν τα δεδομένασυλλέχθηκαν κατά την εξερεύνηση της περιοχής του βαθέως ουρανού γύρω από το τεράστιο σμήνος γαλαξιών SMACS 0723. Τα πρώτα αποτελέσματα αυτής της μελέτης παρήγαγαν την πιο διάσημη και πρώτη εικόνα που δημοσιεύτηκε επίσημα από την ομάδα του διαστημικού τηλεσκοπίου James Webb το καλοκαίρι του 2022.
Η μάζα του σμήνου το καθιστά βαρυτικό φακό,που τόσο μεγεθύνει όσο και παραμορφώνει την εμφάνιση των γαλαξιών του φόντου. Εκτός από τη δημιουργία πολύχρωμων εικόνων, ο Τζέιμς Γουέμπ χρησιμοποίησε το φασματογράφο εγγύς υπέρυθρο (NIRSpec) για να αναλύσει τα φάσματα επιλεγμένων γαλαξιών στην περιοχή μελέτης.
Τι είδαν οι αστροφυσικοί;
Μεταξύ των πιο αμυδρά γαλαξιών πέρα από το σμήνος ήτανβρέθηκαν τρία συμπαγή υπέρυθρα αντικείμενα που μοιάζουν με πράσινα μπιζέλια. Ταυτόχρονα, το πιο απομακρυσμένο από αυτά μεγεθύνθηκε από τον βαρυτικό φακό SMACS 0723 κατά περίπου 10 φορές, γεγονός που έδωσε τη δυνατότητα να εξεταστούν λεπτομερώς τα χαρακτηριστικά του. Ταυτόχρονα, το φως από αυτό ταξίδεψε περισσότερα από 13 δισεκατομμύρια έτη φωτός στη Γη και ο γαλαξίας υπήρχε όταν το Σύμπαν ήταν περίπου το 5% της τρέχουσας ηλικίας του.
Ανάλυση φασμάτων εκπομπής από αυτούς τους γαλαξίες,διορθώθηκε για μετατόπιση προς το κόκκινο, έδειξε ότι οι κορυφές εκπομπής σε διαφορετικά μήκη κύματος από αυτούς τους συμπαγείς γαλαξίες του πρώιμου Σύμπαντος και από τους γαλαξίες του πράσινου μπιζελιού συμπίπτουν. Οι γραμμές εκπομπής δείχνουν ακτινοβολία χαρακτηριστική του υδρογόνου, του οξυγόνου και του νέον.
Φασματικές γραμμές από δύο γαλαξίες πράσινου μπιζελιού (πάνω) και τρεις νέους γαλαξίες του πρώιμου σύμπαντος (κάτω). Εικόνα: Goddard Space Flight Center/Rhoads et al. 2023
Γιατί είναι αυτό σημαντικό;
Οι δύο γαλαξίες που εξερευνήθηκαν από τον Webb περιέχουνοξυγόνο στο 20% περίπου του Γαλαξία. Αυτό είναι πολύ κοντά στους γνωστούς γαλαξίες πράσινου μπιζελιού. Ο τρίτος γαλαξίας είναι ακόμη πιο ασυνήθιστος: περιέχει περίπου 2% οξυγόνο σε αναλογία με τον Γαλαξία μας και μπορεί να είναι ο πιο πρωτόγονος χημικά γνωστός γαλαξίας.
Βλέπουμε αυτά τα αντικείμενα όπως είναι.υπήρχε μέχρι πριν από 13,1 δισεκατομμύρια χρόνια, όταν το σύμπαν ήταν περίπου 5% παλαιότερο από την τρέχουσα ηλικία του. Και βλέπουμε ότι πρόκειται για νέους γαλαξίες με κάθε έννοια - γεμάτους νεαρά αστέρια και φωτεινό αέριο που περιέχει λίγα χημικά προϊόντα που ανακυκλώνονται από προηγούμενα αστέρια.
Sangita Malhotra, αστροφυσικός και συν-συγγραφέας της μελέτης Goddard Space Flight Center της NASA
Αριστερά:Ο J122051+491255 είναι ένας γαλαξίας πράσινου μπιζελιού που βρίσκεται σε απόσταση περίπου 170 εκατομμυρίων ετών φωτός από τη Γη. Δεξιά: ένας από τους νέους γαλαξίες 04590, το φως από τον οποίο ταξίδεψε 13,1 δισεκατομμύρια έτη φωτός στη Γη. Εικόνα: SDSS και NASA, ESA, CSA και STScI
Ανακάλυψη ομοιοτήτων μεταξύ των πρώτων γαλαξιών καιΤα συστήματα πράσινα μπιζέλια ανοίγουν μοναδικές ευκαιρίες για μια καλύτερη μελέτη της εξέλιξης του σύμπαντος. Η εγγύτητα αυτών των συμπαγών γαλαξιών στον Γαλαξία μας καθιστά δυνατή τη χρήση ενός ευρέος φάσματος οργάνων και παρατηρήσεων για τη μελέτη των διαδικασιών που φαίνεται να οδήγησαν στο σχηματισμό ολόκληρης της ποικιλομορφίας του σύγχρονου Σύμπαντος.
Διαβάστε περισσότερα:
Οι πιο όμορφες φωτογραφίες του "Webb" για το 2022: δείτε τι έκανε το τηλεσκόπιο των 10 δισεκατομμυρίων δολαρίων
Ο ήλιος άνοιξε τη χρονιά με μια λάμψη της πιο ισχυρής κατηγορίας
Το μυστικό της ανθεκτικότητας του ρωμαϊκού σκυροδέματος αποκαλύπτεται: μπορεί να αποκατασταθεί