Džeimsa Veba kosmiskais teleskops ir aculiecinieks zvaigžņu gaismas rītausmai

Vadošās piezīmes pēc Džeimsa Veba kosmiskais teleskops Agrīnās galaktiku saplūšanas rezultāti liecina, ka zvaigznes veidojās ātrāk un efektīvāk nekā iepriekš zināms, atklājot sarežģītas zvaigžņu kopas un izaicinot pašreizējās kosmoloģiskās teorijas.

• Galaktikas un zvaigznes vēl attīstījās ātrāk lielais sprādziens Nekā gaidīts.
• Detalizēti vienas no pirmajām galaktikām attēli liecina, ka izaugsme bija daudz ātrāka, nekā mēs domājām.

Starptautiska pētnieku grupa ir veikusi nepieredzētus detalizētus novērojumus par pirmo galaktiku saplūšanu. Viņi liek domāt, ka zvaigznes attīstījās ātrāk un efektīvāk, nekā mēs domājām.

Viņi izmantoja Džeimsa Veba kosmisko teleskopu (JWST), lai novērotu masīvo objektu, kāds tas pastāvēja 510 miljonus gadu pēc Lielā sprādziena – apmēram pirms 13 miljardiem gadu.

“Kad mēs veicām šos novērojumus, šī galaktika bija 10 reizes lielāka nekā jebkura cita galaktika, kas tika atklāta agrīnajā Visumā,” saka Dr Kit Boyett, ASTRO 3D pētnieks agrīno galaktiku jomā no Melburnas universitātes. Viņš ir nesen publicētā raksta galvenais autors Dabas astronomija. Darbā ir iekļauti 27 autori no 19 iestādēm Austrālijā, Taizemē, Itālijā, ASV, Japānā, Dānijā un Ķīnā.

Džeimsa Veba kosmiskais teleskops, kas tika palaists 2021. gadā, ļauj astronomiem aplūkot agrīno Visumu tādos veidos, kas iepriekš nebija iespējams. Objekti, kas parādījās kā atsevišķi gaismas punkti caur iepriekšējiem teleskopiem, piem Habla kosmiskais teleskopsatklāj tā sarežģītību.

Džeimsa Veba kosmiskais teleskops parāda detalizētu informāciju par masveida galaktiku saplūšanu pirms 13 miljardiem gadu. Kredīts: Astro 3D

“Ir pārsteidzoši redzēt Džeimsa Veba kosmosa teleskopa spēku, sniedzot detalizētu skatu uz galaktikām novērojamā Visuma malās un tādējādi atgriežoties pagātnē,” saka profesors Mišels Trinity, ASTRO 3D First Galaxies priekšmeta vadītājs un līgums. vadītājs Melburnas Universitātē. Profesore Trinity piebilst: “Šī kosmosa observatorija maina mūsu izpratni par agrīno galaktiku veidošanos.”

Novērojumi šajā rakstā parāda galaktiku, kas sastāv no vairākām kopām ar diviem komponentiem galvenajā kopā un garu asti, kas norāda uz notiekošu divu galaktiku saplūšanu lielākā galaktikā.

“Apvienošanās vēl nav beigusies. To var spriest pēc tā, ka joprojām redzam divus objektus. Garā aste, visticamāk, radusies tam, ka sapludināšanas procesā kāds materiāls ir izmests malā. Kad divi objekti saplūst, tie atbrīvojas no Dr. Boyett saka: “Tas mums norāda, ka notiek apvienošanās, un šī ir visu laiku tālākā apvienošanās.”

Šie un citi novērojumi, izmantojot Džeimsa Veba kosmosa teleskopu, mudina astrofiziķus pārskatīt savus Visuma agrīno gadu modeļus.

“Ar Džeimsu Vebu mēs agrīnajā Visumā redzam vairāk objektu, nekā mēs ceram redzēt, un arī šie objekti ir masīvāki, nekā mēs domājām,” saka Dr Boyett. “Mūsu kosmoloģija ne vienmēr ir nepareiza, bet mūsu izpratne par to, cik ātri var veidoties galaktikas, jo tās ir lielākas nekā mēs domājām par iespējamu.”

Citas senās galaktikas. Kredīts: Astro 3D

Doktora Bojeta komandas atklājumi liecina, ka šīs galaktikas spēja ļoti ātri uzkrāt masu, saplūstot.

Taču doktoru Boietu pārsteidza ne tikai galaktiku lielums un to augšanas ātrums. Viņa rakstā pirmo reizi aprakstīts zvaigžņu skaits, kas veido saplūstošās galaktikas, kas ir vēl viena detaļa, ko sniedz Džeimsa Veba kosmiskais teleskops.

“Kad mēs salīdzinājām savu spektroskopisko analīzi ar mūsu attēlveidošanu, mēs atklājām divas lietas, kas atšķiras. Attēlā bija redzams, ka zvaigžņu skaits bija mazs, bet spektroskopija runāja par ļoti vecām zvaigznēm. Bet izrādās, ka abas ir patiesas,” Boiets saka. Jo mums nav viena zvaigžņu grupa, bet gan divas.”

“Vecie iemītnieki tur ir bijuši ilgu laiku, un, mūsuprāt, notiek tas, ka galaktiku saplūšana rada jaunas zvaigznes, un tas ir tas, ko mēs redzam attēlos – jaunas zvaigznes virs vecajiem iedzīvotājiem.”

Lielākā daļa pētījumu par šiem tālu objektiem parāda ļoti jaunas zvaigznes, taču tas ir tāpēc, ka jaunākas zvaigznes ir spilgtākas un tāpēc to gaisma dominē attēlu datos. Tomēr Džeimsa Veba kosmiskais teleskops ļauj veikt tik detalizētus novērojumus, ka var atšķirt abas grupas.

“Fakts ir tāds, ka spektroskopija ir tik detalizēta, ka mēs varam redzēt seno zvaigžņu smalkās iezīmes, kas patiesībā liecina, ka tur ir vairāk, nekā mēs domājam,” saka Dr Boyett.

“Tas nav pilnīgi pārsteidzoši, jo mēs zinām, ka visuma vēsturē dažādu iemeslu dēļ ir jaunu zvaigžņu veidošanās virsotnes, un tas izraisa vairākas populācijas.

“Bet šī ir pirmā reize, kad mēs viņus patiešām esam redzējuši šādā attālumā.”

Rakstam ir liela ietekme uz pašreizējo modelēšanu.

“Mūsu simulācijas varētu radīt objektu, kas līdzīgs tam, ko mēs novērojām, aptuveni tāda paša vecuma kā Visumam un ar aptuveni tādu pašu masu. Tomēr tas ir ārkārtīgi reti. Ļoti reti, visā modelī ir tikai viens no tiem. Iespēja novērot “Mūsu novērojumi liecina, ka mums ir ļoti paveicies, vai arī mūsu simulācijas ir nepareizas, un šāda veida lietas ir biežākas, nekā mēs domājam.”

“Mēs domājam, ka mums trūkst, ir tas, ka zvaigznes veidojās efektīvāk, un tas varētu būt tas, kas mums ir jāmaina savos modeļos.”

Atsauce: “Masīva mijiedarbīga galaktika 510 miljonus gadu pēc Lielā sprādziena”, autors: Kristans Bojets, Mišela Trinti, Niša Litokavalita, Antonello Kalabro, Bendžamins Metas, Gvido Roberts Borsani, Nikolo Dalmaso, Lilans Jangs, Paola Santīni, Tommaso trio, Takers Džonss. Alīna Henrija, Šarlote A. Meisons, Takahiro Morishita, Themia Nanayakkara, Namrata Roy, Chen Wang, Adriano Fontana, Emiliano Merlin, Marco Castellano, Diego Paris, Marusha Bradac, Matt Malkan, Danilo Marchesini, Sara Mascia, Karl Glezbrook, Laura Pinterici. , Eross Vanzela un Benedeta Vulcani, 2024. gada 7. marts, Dabas astronomija.
doi: 10.1038/s41550-024-02218-7