Астрофізики із центру космічних польотів Годдарда НАСА представили перші результати наукового аналізу
Результати дослідження, які булипродемонстровані на щорічних зборах Американського астрономічного товариства в Сієтлі, показали, що далекі молоді галактики раннього Всесвіту за своїми властивостями нагадують рідкісні, але краще відомі галактики зеленого горошку, розташовані у вивченій частині Всесвіту.
Галактики раннього Всесвіту на знімку «Вебба». Зображення: NASA, ESA, CSA та STScI
Що таке галактики зеленого горошку?
Галактики гороху або галактики зеленого горошку.це один із типів компактних галактик з дуже активним зіркоутворенням. Їх уперше виявили у 2009 році астрономи-волонтери при дослідженні результатів Слоанівського цифрового небесного огляду. Це масштабне астрономічне дослідження червоного усунення зірок та галактик, виконане з використанням 2,5-метрового ширококутного телескопа обсерваторії Апачі-Пойнт.
Результати спостережень аналізували такласифікували астрономи-волонтери, які брали участь у проекті Galaxy Zoo. Дослідники виявили на знімках безліч невеликих галактик, які виглядали, як зелені крапки, що світяться, нагадують горошинки. Такі галактики розташовані відносно близько від Чумацького Шляху: на відстані всього кілька сотень мільйонів світлових років (незрівнянно з 12-13 млрд світлових років для галактик раннього Всесвіту).
Галактика зелений горох. Зображення: Richard Nowell, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons
Кольори галактик гороху незвичайні, бозначна частина випромінювання в них походить від газових хмар, що світяться. Газові хмари виробляють світло з певною довжиною хвилі, на відміну від зірок, які випромінюють у різних частинах спектру. Крім того, галактики гороху дуже компактні, в середньому їх розмір становить близько 5 тис. світлових років або 5% від Чумацького Шляху.
Що досліджував "Джеймс Вебб"?
Три галактики раннього Всесвіту на знімку глибокого космосу навколо масивного скупчення галактик SMACS 0723. Зображення: NASA, ESA, CSA та STScI
У своїй роботі вчені аналізували дані,зібрані при дослідженні області глибокого космосу навколо масивного скупчення галактик SMACS 0723. Ранні результати дослідження дозволили створити найвідоміше і перше зображення, офіційно опубліковане командою космічного телескопа «Джеймс Вебб» ще влітку 2022 року.
Маса скупчення робить його гравітаційною лінзою,яка одночасно збільшує та спотворює зовнішній вигляд фонових галактик. Крім створення барвистих знімків «Джеймс Вебб» використовував спектрограф ближнього інфрачервоного діапазону (NIRSpec) для аналізу спектрів вибраних галактик в області, що досліджується.
Що побачили астрофізики?
Серед найтьмяніших галактик за скупченням буловиявлено три компактні інфрачервоні об'єкти, які зовні нагадують зелений горошок. При цьому найдальша з них була збільшена гравітаційною лінзою SMACS 0723 приблизно в 10 разів, що дозволило детально розглянути її особливості. При цьому світло від неї пройшло більше 13 млрд. світлових років до Землі, а галактика існувала, коли Всесвіту було близько 5% від сучасного віку.
Аналіз спектрів випромінювання від цих галактик,скоригованого з урахуванням червоного зміщення показав, що піки випромінювання з різними довжинами хвилі від цих компактних галактик раннього Всесвіту і від галактик зеленого горошку збігаються. Емісійні лінії демонструють випромінювання, характерне водню, кисню і неону.
Спектральні лінії від двох галакті зленого гороху (згори) та трьох нових галактик раннього всесвіту (знизу). Зображення: NASA's Goddard Space Flight Center/Rhoads et al. 2023
Чому це важливо?
Дві галактики досліджені «Веббом» містятькисень на рівні близько 20% від Чумацького Шляху. Це дуже близько до значень відомих галактик зеленого горошку. Третя галактик ще незвичайніша: вона містить близько 2% кисню у співвідношенні з Чумацькими Шляхом і може бути найпримітивнішою з хімічної точки зору галактикою з усіх відомих.
Ми бачимо ці об'єкти такими, якими вониіснували до 13,1 мільярда років тому, коли Всесвіт був приблизно на 5% старший за свій нинішній вік. І ми бачимо, що це молоді галактики у всіх сенсах — повні молодих зірок і газу, що світиться, який містить мало хімічних продуктів, перероблених із ранніх зірок.
Сангіта Малхотра, астрофізик центру космічних польотів Годдарда НАСА та співавтор дослідження
Зліва:J122051+491255 - галактика зеленого гороху, розташована на відстані близько 170 млн світлових років від Землі. Справа: одна з нових галактик 04590, світло від якої пройшло 13,1 млрд світлових років до Землі. Зображення: SDSS та NASA, ESA, CSA, та STScI
Відкриття подібності між першими галактиками таСистемами зеленого горошку відкриває унікальні можливості для кращого вивчення еволюції Всесвіту. Близькість цих компактних галактик до Чумацького Шляху дозволяє використовувати широкий спектр інструментів та спостережень для вивчення процесів, які, мабуть, призвели до формування всього різноманіття сучасного Всесвіту.
Читати далі:
Найкрасивіші фото «Вебба» за 2022 рік: подивіться, що зробив телескоп за $10 млрд.
Сонце відкрило рік спалахом найпотужнішого класу
Розкрито секрет довговічності римського бетону: він вміє відновлюватись