Wczesna analiza pierwszego obrazu głębokiego pola z Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba (JWST),
Wyzwanie Webba
Jedno z głównych zadań teleskopu JamesaWebba” – odnalezienie pierwszych gwiazd i galaktyk we Wszechświecie, a także zrozumienie złożoności panującego w nim życia poprzez analizę pierwiastków chemicznych i budulców życia. Ponowne badanie pierwszego głębokiego pola Webba ujawniło, jak wygląda najwcześniejsza faza powstawania gwiazd, potwierdzając niesamowitą moc JWST – piszą naukowcy.
Tak więc, korzystając z Webba, badaczez kanadyjskiego projektu CANUCS zidentyfikowali najdalsze gromady kuliste, jakie kiedykolwiek odkryto. Te gęste grupy milionów gwiazd mogą być reliktami zawierającymi najwcześniejsze i najstarsze gwiazdy we Wszechświecie.
Kosmiczny brylant
Naukowcy zwrócili szczególną uwagę na galaktykę Sparkler(angielski: Sparkler - sparkler), który znajduje się dziewięć miliardów lat świetlnych od Ziemi. Został tak nazwany ze względu na otaczające go zwarte obiekty w postaci małych żółto-czerwonych kropek, które nazywano „iskrami”.
Naukowcy badali galaktykę Sparkler iZastosowano JWST. Okazało się, że pięć błyszczących obiektów wokół niej to gromady kuliste. Źródło: Kanadyjska Agencja Kosmiczna ze zdjęciami z NASA, ESA, CSA, STScI; Maula, Iyer i innych.
Naukowcy sugerują, że te „iskry” są albomłode gromady aktywnie tworzące gwiazdy, które powstały trzy miliardy lat po Wielkim Wybuchu, lub stare gromady kuliste (GC). Podsumowując, są to gromady gwiazd zawierające wskazówki dotyczące najwcześniejszych faz powstawania gwiazd.
Po przeanalizowaniu 12 z tych zwartych obiektów astronomowie odkryli, że pięć z nich to nie tylko gromady kuliste, ale także jedne z najstarszych znanych gromad.
Dlaczego nie została znaleziona wcześniej?
Do tej pory astronomowie nie byli w stanie tego zaobserwowaćzwarte obiekty otaczające galaktykę Sparkler za pomocą Kosmicznego Teleskopu Hubble'a. Wszystko to uległo zmianie dzięki zwiększonej rozdzielczości i czułości JWST. Dodatkowo naukowcom pomogło soczewkowanie grawitacyjne – dzięki niemu jego obraz został powiększony 100-krotnie. Gromada galaktyk SMACS 0723 na pierwszym planie jest za to „odpowiedzialna”.
Soczewkowanie grawitacyjne w akcji. Astronomowie wykorzystują to zjawisko do badania bardzo odległych galaktyk.
Źródło obrazu i prawa autorskie: NASA, ESA i L. Calzada
Teraz badacze połączyli nowe danez kamery bliskiej podczerwieni Webba (NIRCam) z zarchiwizowanymi danymi Hubble'a. Osobliwością NIRCam jest to, że „widzi” nawet słabe obiekty, rejestrując długie i czerwone fale obiektu, które są w stanie dostrzec ludzkie oko, a nawet Hubble. Soczewkowanie gromad galaktyk i wysoka rozdzielczość JWST umożliwiły obserwację zwartych obiektów, które wcześniej były „ukryte” przed astronomami.
Porównanie obrazów Sparklera i jego „iskier” uzyskanych przez Hubble'a i Webba. Źródło: Maula, Iyer i in.
Z kolei kanadyjskie urządzenie doObrazowanie w bliskiej podczerwieni (NIRISS) wykonane za pomocą teleskopu Webba potwierdziło, że „iskry” to stare gromady kuliste. Faktem jest, że badacze nie zaobserwowali linii emisyjnych tlenu emitowanych przez młode gromady aktywnie tworzące gwiazdy. NIRISS pomógł także odkryć geometrię obrazów Galaktyki Świecącej z trzech soczewek.
Środowisko Galaktyki Sparkler (po lewej) i jej zbliżenia.
Źródło obrazu i prawa autorskie: Maula, Ayer i in.
Astronomowie wiedzą, że gromady kuliste mogą istniećbardzo stare, ale zmierzenie ich wieku jest niezwykle trudne. Pomaga to jednak określić wiek pierwszych gwiazd w odległych galaktykach. Okazało się, że nowo zidentyfikowane gromady pojawiły się niemal w czasie, gdy możliwe stało się powstawanie gwiazd – kiedy Wszechświat miał 4,5 miliarda lat.
Co dalej?
Badania Sparklera podkreślają ogromną moc„Webba”. Autorzy badania zauważyli, że są podekscytowani nowymi odkryciami. A stanie się to już bardzo niedługo – w przyszłym miesiącu obserwatorium kosmiczne zwróci uwagę na gromady galaktyk CANUCS.
„James Webb” będzie obserwował polaCANUCS, począwszy od października 2022 r., wykorzystujący optykę do badania pięciu masywnych galaktyk. Pozwoli nam to dowiedzieć się więcej o historii powstawania gwiazd.
Czytaj więcej:
Okazało się, co dzieje się z ludzkim mózgiem po godzinie w lesie
Wiadomo, która herbata niszczy białka w mózgu
Dziwne stworzenia morskie w głębinach oceanu okazały się podobne do ludzi