A NASA Goddard Űrrepülési Központjának asztrofizikusai bemutatják tudományos elemzésük első eredményeit
A tanulmány eredményei, amelyek voltakAz Amerikai Csillagászati Társaság Seattle-ben tartott éves találkozóján bemutatták, hogy a korai Univerzum távoli fiatal galaxisai tulajdonságaikban hasonlítanak az Univerzum vizsgált részén található ritka, de jobban ismert zöldborsó-galaxisokhoz.
A korai Univerzum galaxisai a Webb képen. Kép: NASA, ESA, CSA és STScI
Mik azok a zöldborsó-galaxisok?
Borsó galaxisok vagy zöldborsó galaxisok -a kompakt galaxisok egyik típusa, nagyon aktív csillagkeletkezéssel. Először 2009-ben fedezték fel önkéntes csillagászok, miközben a Sloan Digital Sky Survey eredményeit kutatták. Ez egy nagyszabású csillagászati tanulmány a csillagok és galaxisok vöröseltolódásáról az Apache Point Obszervatórium 2,5 méteres széles látószögű teleszkópja segítségével.
A megfigyelési eredményeket elemeztük ésönkéntes csillagászok minősítették, akik részt vettek a Galaxy Zoo projektben. A kutatók sok kis galaxist fedeztek fel a képeken, amelyek borsóra emlékeztető izzó zöld pöttyöknek tűntek. Az ilyen galaxisok viszonylag közel helyezkednek el a Tejútrendszerhez: mindössze néhány százmillió fényévnyi távolságra (ez összehasonlíthatatlan a korai Univerzum galaxisainak 12-13 milliárd fényévével).
Zöldborsó galaxisok. Kép: Richard Nowell, CC BY-SA 3.0, a Wikimedia Commons-on keresztül
A borsógalaxisok színei szokatlanok, mertA bennük lévő sugárzás nagy része világító gázfelhőkből származik. A gázfelhők meghatározott hullámhosszon bocsátanak ki fényt, ellentétben a csillagokkal, amelyek a spektrum különböző részein bocsátanak ki. Ráadásul a borsógalaxisok meglehetősen kompaktak, átlagosan körülbelül 5 ezer fényévnyi méretűek, vagyis a Tejútrendszer méretének 5%-a.
Mit kutatott James Webb?
A korai Univerzum három galaxisa mélyűrben a SMACS 0723 hatalmas galaxishalmaz körül. Kép: NASA, ESA, CSA és STScI
Munkájuk során a tudósok adatokat elemezteka SMACS 0723 hatalmas galaxishalmaz körüli mélyűr régió feltárása során gyűjtöttük össze. E kutatás korai eredményei a leghíresebb és első képet alkották, amelyet a James Webb Űrteleszkóp csapata hivatalosan is közzétett 2022 nyarán.
A klaszter tömege gravitációs lencsévé teszi,amely egyszerre felnagyítja és torzítja a háttérgalaxisok megjelenését. A színes képek rögzítése mellett James Webb közeli infravörös spektrográfot (NIRSpec) használt a vizsgált régió kiválasztott galaxisainak spektrumának elemzésére.
Mit láttak az asztrofizikusok?
A halmaz mögötti leghalványabb galaxisok között voltakHárom kompakt infravörös tárgyat fedeztek fel, amelyek zöldborsónak néznek ki. Közülük a legtávolabbiakat ugyanakkor a SMACS 0723 gravitációs lencse mintegy 10-szeresére nagyította, ami lehetővé tette jellemzőinek részletes vizsgálatát. Ugyanakkor a belőle származó fény több mint 13 milliárd fényévet utazott a Földre, és a galaxis akkor létezett, amikor az Univerzum mai korának körülbelül 5%-a volt.
E galaxisok emissziós spektrumainak elemzése,vöröseltolódásra korrigálva azt mutatta, hogy a korai Univerzum e kompakt galaxisaiból és a zöldborsó galaxisokból származó különböző hullámhosszúságú sugárzás csúcsai egybeesnek. Az emissziós vonalak a hidrogénre, oxigénre és neonra jellemző sugárzást mutatják.
Két zöldborsó-galaxis (fent) és három új korai univerzum-galaxis (lent) spektrumvonalai. Kép: NASA Goddard Space Flight Center/Rhoads et al. 2023
Miért fontos ez?
A Webb által vizsgált két galaxis tartalmazAz oxigén a Tejútrendszer körülbelül 20%-án található. Ez nagyon közel áll az ismert zöldborsó-galaxisok értékéhez. A harmadik galaxis még szokatlanabb: a Tejútrendszerhez képest körülbelül 2% oxigént tartalmaz, és lehet, hogy kémiailag a legprimitívebb galaxis.
Ezeket a tárgyakat olyannak látjuk, amilyenek13,1 milliárd évvel ezelőttig létezett, amikor is az Univerzum körülbelül 5%-kal volt idősebb jelenlegi koránál. És azt látjuk, hogy ezek minden értelemben fiatal galaxisok – tele fiatal csillagokkal és izzó gázzal, amely kevés a korábbi csillagokból újrahasznosított vegyi anyagokból.
Sangeeta Malhotra, a NASA Goddard Űrrepülési Központ asztrofizikusa és a tanulmány társszerzője
Balra:A J122051+491255 egy zöldborsó-galaxis, amely körülbelül 170 millió fényévnyire található a Földtől. Jobbra: Az egyik új galaxis, a 04590, amelynek fénye 13,1 milliárd fényévet tett meg a Földig. Kép: SDSS és NASA, ESA, CSA és STScI
Hasonlóságok felfedezése az első galaxisok ésA zöldborsó rendszerek egyedülálló lehetőségeket nyitnak meg az Univerzum evolúciójának jobb tanulmányozásában. Ezeknek a kompakt galaxisoknak a Tejútrendszerhez való közelsége lehetővé teszi a műszerek és megfigyelések széles skálájának használatát azoknak a folyamatoknak a tanulmányozására, amelyek nagy valószínűséggel a modern Univerzum sokféleségének kialakulásához vezettek.
Olvass tovább:
A "Webb" legszebb fotói 2022-re: nézd meg, mit csinált a 10 milliárd dolláros távcső
A nap a legerősebb osztály felvillanásával nyitotta az évet
Feltárul a római beton tartósságának titka: helyreállítható