Astrofiziķi no NASA Godarda kosmisko lidojumu centra iepazīstināja ar pirmajiem zinātniskās analīzes rezultātiem
Pētījuma rezultāti, kas bijademonstrēts Amerikas Astronomijas biedrības ikgadējā sanāksmē Sietlā, parādīja, ka agrīnā Visuma tālās jaunās galaktikas pēc savām īpašībām ir līdzīgas retajām, bet labāk zināmajām zaļo zirņu galaktikām, kas atrodas pētītajā Visuma daļā.
Agrīnā Visuma galaktikas Webb attēlā. Attēls: NASA, ESA, CSA un STScI
Kas ir zaļo zirņu galaktikas?
Zirņu galaktikas vai zaļo zirņu galaktikas -šis ir viens no kompakto galaktiku veidiem ar ļoti aktīvu zvaigžņu veidošanos. Tos pirmo reizi atklāja brīvprātīgie astronomi 2009. gadā, pētot Sloanas digitālās debesu aptaujas rezultātus. Šis ir liela mēroga astronomisks pētījums par zvaigžņu un galaktiku sarkano nobīdi, kas veikts, izmantojot Apache Point observatorijas 2,5 metru platleņķa teleskopu.
Novērojumu rezultāti tika analizēti unklasificējuši brīvprātīgie astronomi, kuri piedalījās Galaxy Zoo projektā. Pētnieki attēlos atrada daudzas mazas galaktikas, kas izskatījās kā kvēlojoši zaļi punktiņi, kas atgādina zirņus. Šādas galaktikas atrodas salīdzinoši tuvu Piena ceļam: tikai dažu simtu miljonu gaismas gadu attālumā (tas ir nesalīdzināms ar 12-13 miljardiem gaismas gadu agrīnā Visuma galaktikām).
Zaļo zirņu galaktikas. Attēls: Richard Nowell, CC BY-SA 3.0, izmantojot Wikimedia Commons
Zirņu galaktiku krāsas ir neparastas, joievērojama daļa tajos esošā starojuma nāk no gaismas gāzes mākoņiem. Gāzes mākoņi rada gaismu noteiktā viļņa garumā, atšķirībā no zvaigznēm, kas izstaro dažādās spektra daļās. Turklāt zirņu galaktikas ir ļoti kompaktas, vidēji to izmērs ir aptuveni 5 tūkstoši gaismas gadu jeb 5% no Piena Ceļa izmēra.
Ko "Džeimss Vebs" izmeklēja?
Trīs agrīnā Visuma galaktikas dziļu debesu attēlā ap masīvo galaktiku kopu SMACS 0723. Attēls: NASA, ESA, CSA un STScI
Savā darbā pētnieki analizēja datussavākti, pētot dziļo debesu reģionu ap masīvo galaktiku kopu SMACS 0723. Šī pētījuma sākotnējie rezultāti radīja slavenāko un pirmo attēlu, ko 2022. gada vasarā oficiāli publicēja Džeimsa Veba kosmosa teleskopa komanda.
Kopas masa padara to par gravitācijas lēcu,kas gan palielina, gan izkropļo fona galaktiku izskatu. Papildus krāsainu attēlu radīšanai Džeimss Vebs izmantoja Tuvo infrasarkano spektrogrāfu (NIRSpec), lai analizētu izvēlēto galaktiku spektrus pētījuma apgabalā.
Ko redzēja astrofiziķi?
Starp blāvākajām galaktikām aiz kopas bijatika atrasti trīs kompakti infrasarkanie objekti, kas izskatās pēc zaļajiem zirnīšiem. Tajā pašā laikā attālāko no tiem gravitācijas lēca SMACS 0723 palielināja aptuveni 10 reizes, kas ļāva detalizēti izpētīt tā īpašības. Tajā pašā laikā gaisma no tās ceļoja uz Zemi vairāk nekā 13 miljardu gaismas gadu garumā, un galaktika pastāvēja laikā, kad Visums bija aptuveni 5% no tā pašreizējā vecuma.
Šo galaktiku emisijas spektru analīze,koriģēts pēc sarkanās nobīdes, parādīja, ka emisijas maksimumi dažādos viļņu garumos no šīm kompaktajām agrīnā Visuma galaktikām un no zaļo zirņu galaktikām sakrīt. Emisijas līnijas parāda ūdeņradim, skābeklim un neonam raksturīgo starojumu.
Spektra līnijas no divām zaļo zirņu galaktikām (augšpusē) un trim jaunām agrīnā Visuma galaktikām (apakšā). Attēls: NASA Godāras kosmosa lidojumu centrs/Rhoads et al. 2023. gads
Kāpēc tas ir svarīgi?
Divas Webb izpētītās galaktikas saturskābeklis aptuveni 20% no Piena ceļa. Tas ir ļoti tuvu zināmajām zaļo zirņu galaktikām. Trešā galaktika ir vēl neparastāka: tā satur aptuveni 2% skābekļa proporcionāli Piena ceļam un var būt ķīmiski primitīvākā zināmā galaktika.
Mēs redzam šos objektus tādus, kādi tie ir.pastāvēja līdz 13,1 miljardam gadu, kad Visums bija aptuveni par 5% vecāks par tā pašreizējo vecumu. Un mēs redzam, ka tās ir jaunas galaktikas visādā ziņā – pilnas ar jaunām zvaigznēm un gaismas gāzi, kas satur maz ķīmisko produktu, kas pārstrādāti no agrākām zvaigznēm.
Sangita Malhotra, NASA Godāra kosmosa lidojumu centra astrofiziķe un pētījuma līdzautore
Pa kreisi:J122051+491255 ir zaļo zirņu galaktika, kas atrodas aptuveni 170 miljonu gaismas gadu attālumā no Zemes. Pa labi: viena no jaunajām galaktikām 04590, no kuras gaisma uz Zemi ceļoja 13,1 miljardu gaismas gadu. Attēls: SDSS un NASA, ESA, CSA un STScI
Līdzību atklāšana starp pirmajām galaktikām unzaļo zirņu sistēmas paver unikālas iespējas labākai Visuma evolūcijas izpētei. Šo kompakto galaktiku tuvums Piena Ceļam ļauj izmantot plašu instrumentu un novērojumu klāstu, lai pētītu procesus, kas, šķiet, ir noveduši pie visas mūsdienu Visuma daudzveidības veidošanās.
Lasīt vairāk:
2022. gada skaistākās Webb fotogrāfijas: skatiet, ko darīja 10 miljardu dolāru vērtais teleskops
Saule atklāja gadu ar visspēcīgākās klases uzplaiksnījumu
Tiek atklāts romiešu betona izturības noslēpums: to var atjaunot