Astrofysikere fra NASAs Goddard Space Flight Center presenterer de første resultatene av deres vitenskapelige analyse
Resultatene av studien, som vardemonstrert på det årlige møtet til American Astronomical Society i Seattle viste at de fjerne unge galaksene i det tidlige universet ligner i sine egenskaper på de sjeldne, men bedre kjente grønne ertegalaksene som ligger i den studerte delen av universet.
Galakser i det tidlige universet i Webb-bildet. Bilde: NASA, ESA, CSA og STScI
Hva er grønne ertgalakser?
Ertgalakser eller grønne ertgalakser -dette er en av typene kompakte galakser med svært aktiv stjernedannelse. De ble først oppdaget i 2009 av frivillige astronomer mens de undersøkte resultatene fra Sloan Digital Sky Survey. Dette er en storstilt astronomisk studie av rødforskyvningen av stjerner og galakser, utført ved hjelp av det 2,5 meter vidvinkelteleskopet til Apache Point Observatory.
Resultatene av observasjoner ble analysert ogklassifisert av frivillige astronomer som deltok i Galaxy Zoo-prosjektet. Forskerne fant på bildene mange små galakser som så ut som glødende grønne prikker som liknet på erter. Slike galakser ligger relativt nær Melkeveien: i en avstand på bare noen få hundre millioner lysår (usammenlignelig med 12-13 milliarder lysår for galakser i det tidlige universet).
Grønne ertegalakser. Bilde: Richard Nowell, CC BY-SA 3.0 via Wikimedia Commons
Fargene på ertegalakser er uvanlige pgaen betydelig del av strålingen i dem kommer fra lysende gasskyer. Gassskyer produserer lys med en bestemt bølgelengde, i motsetning til stjerner, som sender ut i forskjellige deler av spekteret. I tillegg er ertegalakser veldig kompakte, i gjennomsnitt er størrelsen omtrent 5 tusen lysår eller 5% av størrelsen på Melkeveien.
Hva undersøkte «James Webb»?
Tre galakser fra det tidlige universet i et dyphimmelbilde rundt den massive galaksehopen SMACS 0723. Bilde: NASA, ESA, CSA og STScI
I sitt arbeid analyserte forskerne dataenesamlet inn mens du utforsket deep sky-regionen rundt den massive galaksehopen SMACS 0723. Tidlige resultater fra denne studien ga det mest kjente og første bildet offisielt publisert av James Webb Space Telescope-teamet sommeren 2022.
Massen til klyngen gjør den til en gravitasjonslinse,som både forstørrer og forvrenger utseendet til bakgrunnsgalakser. I tillegg til å lage fargerike bilder, brukte James Webb Near Infrared Spectrograph (NIRSpec) for å analysere spektrene til utvalgte galakser i studieområdet.
Hva så astrofysikerne?
Blant de mørkeste galaksene utenfor klyngen varDet ble funnet tre kompakte infrarøde objekter som ser ut som grønne erter. Samtidig ble den fjerneste av dem forstørret av SMACS 0723 gravitasjonslinsen med omtrent 10 ganger, noe som gjorde det mulig å undersøke funksjonene i detalj. Samtidig reiste lyset fra det mer enn 13 milliarder lysår til jorden, og galaksen eksisterte da universet var omtrent 5 % av sin nåværende alder.
Analyse av emisjonsspektra fra disse galaksene,korrigert for rødforskyvning, viste at utslippstoppene ved forskjellige bølgelengder fra disse kompakte galaksene i det tidlige universet og fra grønne ertgalakser faller sammen. Emisjonslinjene viser stråling som er karakteristisk for hydrogen, oksygen og neon.
Spektrallinjer fra to grønne ertgalakser (øverst) og tre nye galakser i det tidlige universet (nederst). Bilde: NASAs Goddard Space Flight Center/Rhoads et al. 2023
Hvorfor er dette viktig?
De to galaksene som Webb har utforsket inneholderoksygen ved omtrent 20 % av Melkeveien. Dette er svært nær de kjente grønne ertegalaksene. Den tredje galaksen er enda mer uvanlig: den inneholder omtrent 2 % oksygen i forhold til Melkeveien og kan være den mest kjemisk primitive galaksen som er kjent.
Vi ser disse gjenstandene som de er.eksisterte inntil for 13,1 milliarder år siden, da universet var omtrent 5 % eldre enn dets nåværende alder. Og vi ser at dette er unge galakser på alle måter - fulle av unge stjerner og lysende gass som inneholder lite kjemiske produkter resirkulert fra tidligere stjerner.
Sangita Malhotra, astrofysiker og studiemedforfatter ved NASA Goddard Space Flight Center
Venstre:J122051+491255 er en grønn ertgalakse som ligger i en avstand på rundt 170 millioner lysår fra Jorden. Til høyre: en av de nye galaksene 04590, lyset som reiste 13,1 milliarder lysår til Jorden. Bilde: SDSS og NASA, ESA, CSA og STScI
Oppdagelse av likheter mellom de første galaksene oggrønne ertesystemer åpner unike muligheter for en bedre studie av universets utvikling. Nærheten til Melkeveien til disse kompakte galaksene gjør det mulig å bruke et bredt spekter av instrumenter og observasjoner for å studere prosessene som ser ut til å ha ført til dannelsen av hele mangfoldet i det moderne universet.
Les mer:
De vakreste bildene av "Webb" for 2022: se hva teleskopet på 10 milliarder dollar gjorde
Solen åpnet året med et glimt av kraftigste klasse
Hemmeligheten bak holdbarheten til romersk betong blir avslørt: den kan gjenopprettes