Прве студије раног универзума "Веб": шта је заједничко између старих и нових галаксија

Астрофизичари из НАСА-иног Центра за свемирске летове Годард представљају прве резултате своје научне анализе

податке које је прикупио свемирски телескоп ЏејмсВеб“ у проучавању раног универзума. До открића је дошло током проучавања објеката који се налазе иза галактичког јата СМАЦС 0723. Снажна гравитација овог система савија и појачава светлост удаљених галаксија услед ефекта гравитационог сочива.

Резултати студије, који судемонстрирано на годишњем састанку Америчког астрономског друштва у Сијетлу показало да су удаљене младе галаксије раног Универзума сличне по својим својствима ретким, али познатијим галаксијама зеленог грашка које се налазе у проучаваном делу Универзума.

Галаксије раног универзума на Вебовом снимку. Слика: НАСА, ЕСА, ЦСА и СТСцИ

Шта су галаксије зеленог грашка?&нбсп;

Галаксије грашка или галаксије зеленог грашка -ово је један од типова компактних галаксија са веома активним формирањем звезда. Први пут су их открили астрономи волонтери 2009. док су истраживали резултате Слоан Дигитал Ски Сурвеи. Ово је велика астрономска студија црвеног помака звезда и галаксија, изведена помоћу широкоугаоног телескопа од 2,5 метара Опсерваторије Апач Поинт.

Анализирани су резултати посматрања икласификовали су астрономи волонтери који су учествовали у пројекту Галаки Зоо. Истраживачи су на сликама пронашли многе мале галаксије које су изгледале као светлеће зелене тачке које подсећају на грашак. Такве галаксије се налазе релативно близу Млечног пута: на удаљености од само неколико стотина милиона светлосних година (неупоредиво са 12-13 милијарди светлосних година за галаксије раног Универзума).

Галаксије зеленог грашка. Слика: Рицхард Новелл, ЦЦ БИ-СА 3.0 преко Викимедиа Цоммонс

Боје галаксија грашка су необичне јерзначајан део зрачења у њима потиче од светлећих гасних облака. Гасни облаци производе светлост на одређеној таласној дужини, за разлику од звезда, које емитују у различитим деловима спектра. Поред тога, галаксије грашка су веома компактне, њихова величина је у просеку око 5 хиљада светлосних година или 5% величине Млечног пута.

Шта је "Џејмс Веб" истраживао?

Три галаксије раног универзума на снимку дубоког неба око масивног јата галаксија СМАЦС 0723. Слика: НАСА, ЕСА, ЦСА и СТСцИ

У свом раду истраживачи су анализирали податкеприкупљени током истраживања региона дубоког неба око масивног галактичког јата СМАЦС 0723. Рани резултати ове студије произвели су најпознатију и прву слику коју је тим свемирског телескопа Џејмс Веб званично објавио у лето 2022.

Маса кластера га чини гравитационим сочивом,што истовремено увећава и искривљује изглед позадинских галаксија. Поред стварања живописних слика, Џејмс Веб је користио Неар Инфраред Спецтрограпх (НИРСпец) да анализира спектре одабраних галаксија у области проучавања.

Шта су астрофизичари видели?

Међу најтамнијим галаксијама изван јата биле супронађена су три компактна инфрацрвена објекта која личе на зелени грашак. Истовремено, најудаљенији од њих био је увећан гравитационим сочивом СМАЦС 0723 за око 10 пута, што је омогућило да се његове карактеристике детаљно испитају. Истовремено, светлост са ње путовала је више од 13 милијарди светлосних година до Земље, а галаксија је постојала када је Универзум био око 5% своје садашње старости.

Анализа емисионих спектра из ових галаксија,исправљено за црвени помак, показало је да се врхови емисије на различитим таласним дужинама из ових компактних галаксија раног Универзума и из галаксија зеленог грашка поклапају. Емисионе линије показују зрачење карактеристично за водоник, кисеоник и неон.

Спектралне линије из две галаксије зеленог грашка (горе) и три нове галаксије раног универзума (доле). Слика: НАСА-ин центар за свемирске летове Годдард/Рхоадс ет ал. 2023

Зашто је то важно?

Две галаксије које је Веб истражио садржекисеоник на око 20% Млечног пута. Ово је веома близу познатим галаксијама зеленог грашка. Трећа галаксија је још необичнија: садржи око 2% кисеоника у односу на Млечни пут и можда је хемијски најпримитивнија позната галаксија.

Ми видимо ове објекте онаквима какви јесу.постојао до пре 13,1 милијарду година, када је универзум био око 5% старији од своје садашње старости. И видимо да су то младе галаксије у сваком смислу – пуне младих звезда и блиставог гаса који садржи мало хемијских производа рециклираних од ранијих звезда.

Сангита Малхотра, астрофизичар НАСА Годдард Центра за свемирске летове и коаутор студије

лево:Ј122051+491255 је галаксија зеленог грашка која се налази на око 170 милиона светлосних година од Земље. Десно: једна од нових галаксија 04590, светлост из које је путовала 13,1 милијарду светлосних година до Земље. Слика: СДСС и НАСА, ЕСА, ЦСА и СТСцИ

Откривање сличности између првих галаксија исистеми зеленог грашка отварају јединствене могућности за боље проучавање еволуције универзума. Близина ових компактних галаксија Млечном путу омогућава коришћење широког спектра инструмената и посматрања за проучавање процеса који су, чини се, довели до формирања целокупне разноликости савременог Универзума.

Опширније:

Најлепше фотографије "Веба" за 2022: погледајте шта је урадио телескоп вредан 10 милијарди долара

Сунце је отворило годину блеском најмоћније класе

Открива се тајна трајности римског бетона: може се обновити