Pētījumā, kurā tika izmantots Džeimsa Veba kosmiskais teleskops, atklājās, ka aktīvi galaktikas kodoli un strauji augoši supermasīvie melnie caurumi ir retāk sastopami, nekā tika uzskatīts iepriekš. Šis atklājums norāda uz stabilāku Visumu un sniedz ieskatu vājākajās galaktikās un šo kodolu identificēšanas izaicinājumos.
Džeimsa Veba kosmiskais teleskops Aptauja atklāj mazāk supermasīvu melno caurumu, nekā tika pieņemts
Kanzasas Universitātes pētījums par Visuma joslu, izmantojot Džeimsa Veba kosmisko teleskopu, atklāja aktīvus galaktikas kodolus — supermasīvus melnos caurumus, kuru izmērs strauji palielinās —, kas ir retāk, nekā daudzi astronomi iepriekš domāja.
Rezultāti, kas veikti ar JWST vidējo infrasarkano staru instrumentu (MIRI), liecina, ka mūsu Visums var būt nedaudz stabilāks, nekā pieņemts. Darbs sniedz arī ieskatu vāju galaktiku novērojumos, to īpašībās un izaicinājumos AGN definēšanā.
Pētījuma detaļas
Jauns dokuments, kurā sīki aprakstīts JWST pētījums, kas veikts Kosmiskās evolucionārās agrīnās atbrīvošanās zinātnes (CEERS) programmas aizgādībā, nesen tika darīts pieejams vietnē arXiv Pirms oficiālā salīdzinošā pārskata publicēšanas uz Astrofizikas žurnāls.
Darbs, ko vadīja Alison Kirkpatrick, fizikas un astronomijas docente Kuveitas Universitātē, koncentrējās uz ilgstoši pētītu Visuma reģionu, kas nodēvēts par Groth Bar un kas atrodas starp zvaigznājiem Ursa Major un Boötes. Tomēr iepriekšējie reģiona pētījumi balstījās uz mazāk jaudīgu kosmosa teleskopu paaudzi.
“Mūsu novērojumi tika veikti pagājušā gada jūnijā un decembrī, un mūsu mērķis bija aprakstīt, kā galaktikas izskatījās zvaigžņu veidošanās pīķa laikā Visumā,” sacīja Kirkpatriks. “Šis ir atskats pagātnē no 7 līdz 10 miljardiem gadu. Mēs izmantojām Džeimsa Veba kosmiskā teleskopa vidējo infrasarkano staru instrumentu, lai aplūkotu putekļus galaktikās, kas pastāvēja 10 miljardus gadu iepriekš, un šie putekļi var maskē veidošanās procesu. noturīgas zvaigznes, un tas var paslēpt augošos supermasīvos melnos caurumus. Tāpēc es veicu pirmo aptauju, lai meklētu šos supermasīvos melnos caurumus, kas slēpjas šo galaktiku centros.
Mēs parādām MIRI, kas norāda 1 (labais panelis), kā arī Spicera / IRAC (vidū) un MIPS (pa kreisi) novērojumus.
Tā pati zona. Diafragmas parāda noteikto avotu atrašanās vietu katrā attēlā (tikai MIRI reģionā). MIPS (IRAC)
Attēlā caurumi ir 6 collas (2 collas), kas atbilst ierīces stara izmēram. IRAC attēlā zilā krāsa atbilst kanālam
1 (3,6 µm), zaļš atbilst kanālam 2 (4,5 µm), un sarkans atbilst kanālam 3 (5,8 µm). MIRI attēlā 770W filtrs ir zils, F1000W ir zaļš un F1280W ir sarkans. Kredīts: Kirkpatrick et al., arXiv: 2308.09750
Rezultāti un sekas
Lai gan katru galaktiku raksturo masīvas masas klātbūtne Melnais caurums Un vidū ir aizraujošāki aktīvie kodoli, kas ir aizraujošāki traucējumi, kas piesaista gāzi un uzrāda spožumu, kas nav tipiskiem melnajiem caurumiem.
Kirkpatrick un vairāki kolēģi astrofiziķi prognozēja, ka Džeimsa Veba kosmiskā teleskopa veiktais augstākas izšķirtspējas pētījums ļaus atrast daudz aktīvāku galaktiku nekā iepriekšējā apsekojumā ar Spicera kosmosa teleskopu. Tomēr pat ar MIRI palielinātu jaudu un jutīgumu jaunajā aptaujā tika atrasti daži papildu AGN.
“Rezultāti izskatījās pilnīgi atšķirīgi no tā, ko es gaidīju, un tas izraisīja manu pirmo lielo pārsteigumu,” sacīja Kirkpatriks. “Viens no svarīgākajiem atklājumiem bija strauji augošu supermasīvo melno caurumu retums. Šis atklājums radīja jautājumus par to, kur šie objekti varētu atrasties. Kā izrādās, šie melnie caurumi, visticamāk, pieaugs lēnāk, nekā tika uzskatīts iepriekš. ir interesanti, ņemot vērā to, ka manis pārbaudītās galaktikas ir līdzīgas mūsu galaktikai. piena ceļš no pagātnes. Iepriekšējie novērojumi ar Spiceru ir ļāvuši mums izpētīt spilgtākas, masīvākas galaktikas, kurās ir strauji augoši supermasīvi melnie caurumi, padarot tos vieglāk pamanāmus.
Kirkpatrick teica, ka svarīga mīkla astronomijā ir izpratne par to, kā tipiski supermasīvie melnie caurumi, piemēram, tie, kas atrodami tādās galaktikās kā Piena ceļš, aug un ietekmē savu galaktiku.
Viņa sacīja: “Pētījuma rezultāti liecina, ka šie melnie caurumi neaug strauji, absorbē ierobežotu materiālu un var būtiski neietekmēt to galaktikas.” “Šis atklājums paver pilnīgi jaunu perspektīvu melno caurumu pieaugumam, jo mūsu pašreizējā izpratne lielā mērā ir balstīta uz masīvākiem melnajiem caurumiem lielākajās galaktikās, kam ir liela ietekme uz to saimniekiem, taču ir iespējams, ka šajās galaktikās ir mazāki melnie caurumi. ir būtiska ietekme.” Nē.”
Inženieri rūpīgi strādāja, lai 2013. gada 29. aprīlī implantētu Džeimsa Veba kosmosa teleskopa ISIM vidējo infrasarkano staru instrumentu jeb integrēto zinātnes instrumentu moduli NASA Godārda kosmosa lidojumu centra Grīnbeltā, Merilendā 2013. gada 29. aprīlī. Kā NASA Habla kosmiskā teleskopa zondes pēctece. , tas būs Veba teleskops ir jaudīgākais kosmosa teleskops, kāds jebkad ir uzbūvēts. Tas novēros visattālākos objektus Visumā, sniegs attēlus no pirmajām izveidotajām galaktikām un redzēs neizpētītas planētas, kas riņķo ap tālu zvaigznēm.
Vēl viens pārsteidzošs atklājums, sacīja Kuveitas universitātes astronoms, ir putekļu trūkums šajās galaktikās.
“Ar Džeimsa Veba kosmisko teleskopu mēs varam identificēt daudz mazākas galaktikas nekā jebkad agrāk, tostarp tādas, kas ir tik lielas kā Piena ceļš vai pat mazākas, kas iepriekš nebija iespējams pie šīm sarkanajām nobīdēm (kosmiskiem attālumiem),” sacīja Kirkpatriks. “Parasti masīvākās galaktikās ir daudz putekļu straujo zvaigžņu veidošanās ātruma dēļ. Es biju pieņēmis, ka mazākas masas galaktikās būs arī liels daudzums putekļu, taču tās nesaturēja, kas neatbilst manām cerībām un rada vēl vienu interesantu atklājumu.
Pēc Kirkpatrika teiktā, šis darbs maina izpratni par galaktiku augšanu, īpaši saistībā ar Piena ceļu.
“Šķiet, ka mūsu melnais caurums ir pilnīgi mierīgs un neuzrāda lielu aktivitāti,” viņa sacīja. “Viens no svarīgajiem jautājumiem saistībā ar Piena ceļu ir tas, vai tas ir aktīvs vai ir izgājis cauri AGN fāzei. Ja lielākajai daļai galaktiku, piemēram, mūsu galaktiku, trūkst nosakāmu AGN, tas varētu nozīmēt, ka mūsu melnais caurums agrāk nebija aktīvāks. Galu galā šīs zināšanas palīdzēs ierobežot un izmērīt melno caurumu masas, kā arī izskaidros melno caurumu augšanas izcelsmi, kas joprojām ir neatbildēts jautājums.
Atsauce: “CEERS galvenais dokuments VII: JWST/MIRI atklāj dažas galaktikas kosmiskā pusdienlaikā, ko Špicers neredzēja”, autori Elisone Kirkpatrika, Guangs Jangs, Aurelians Le Bells, Gregs Troiani, Ēriks F. Bells, Niko Dž. Klīrijs, Deivids Elbazs, Stīvens L. Finkelšteins, Nimišs B. Hati, Mihaela Hiršmane, Bens V. Holverda, Deils D. Koševskis, Rejs A. Lūkass, Džeida Makinnija, Keisijs Babovičs, Pablo J. Peress Gonsaless, Aleksandrs de la Vega, Mihaela B. Baglijs, Emanuels Dadijs, Marks Dikinsons, Henrijs C. Fergusons, Adriano Fontana, Andrea Graciāns, Normans A. Grožāns, Pablo Arrabals Haro, Džehans S. Kārtaltepe, Liza Dž. Kellija, Entonijs M. Kukmuira, Dženifera M. Lutz, Laura Pinterici, Noor Birzkal, Swara Ravindranath, Rachel S. Somervils, Džonatans R. Tramps, Stīvens M. Wilkins, L.A., Ārons Jangs, vadītājs. Astrofizikas žurnāls.
arXiv: 2308.09750
Kirkpatrikam nesen tika piešķirts jauns vecākā darba laiks JWST, lai veiktu plašāku Extended Groth Strip lauka apsekojumu, izmantojot MIRI. Viņas pašreizējais raksts ietvēra aptuveni 400 galaktikas. Tās gaidāmajā aptaujā (MEGA: MIRI EGS Galaxy un AGN Survey) tiks iekļautas aptuveni 5000 galaktikas. Darbus plānots veikt 2024. gada janvārī.
