Satriecošais dziļi infrasarkanā Visuma attēls, ko uzņēmis Džeimsa Veba kosmiskais teleskops, ir atklājis 42 jaunus galaktiku objektīva attēlus un atklājis vēl nebijušu objektīva formas dziļumu, kas galu galā var palīdzēt mums ieraudzīt pirmās galaktikas.
atklājot no Džeimsa Veba kosmiskais teleskops Dziļa ASV prezidenta Džo Baidena bilde īpašā prezentācijā Baltā nama pasākums Kurš tika aizturēts 11. jūlijā, bija stingri sargāts noslēpums. Astronomu komandas sacentās, lai būtu pirmie, kas to analizēja, un nedēļas laikā pēc attēla publicēšanas kopienas pirmsdrukas serverī tika ievietoti trīs jauni pētniecības darbi.
“Godīgi sakot, mēs esam mazliet satraukti!” Space.com pastāstīja Brenda Fra, Arizonas Universitātes Stjuarda observatorijas astronome un viena no dokumentiem līdzautore. “Parasti mums ir gadu vai divus iepriekšēju brīdinājumu, bet neviens to nav redzējis [this release] Nāks šajā laikā.”
Galerija: Pirmie Džeimsa Veba kosmiskā teleskopa attēli
Saistīts: Kā darbojas Džeimsa Veba kosmiskais teleskops?
The galaktika SMACS J0723.3-7327 kopa, kas pazīstama kā SMACS J0723, ir viena no galaktiku kopu grupām, kuras Vēbs ir attēlojis dažādiem gravitācijas lēcu pētījumiem. Turklāt Frajs sacīja, ka līdz šim SMACS J0723 nav bijis nekas īpašs.
Skaisti izvēlēts [to be one of the first images] Jo tas bija salīdzinoši nezināms mērķis.”
gravitācijas lēca Parādība, kurā ļoti masīva objekta gravitācija liek telpai izliekties formā, kas līdzīga optiskajam objektīvam, izkropļojot gaismu no visa, kas atrodas aiz objektīva, un pastiprinot to spilgtumā. Galaktikas kopas ir īpaši efektīvas lēcas, jo tās satur milzīgu masu (SMACS J0723 gadījumā aptuveni 100 triljonus reižu lielāku par Saules masu) salīdzinoši kompaktā tilpumā, kura diametrs ir aptuveni 3 līdz 5 miljoni gaismas gadu. .
Iepriekšējās aptaujas, ko veica Habla kosmiskais teleskops un pensijā Heršela kosmosa observatorija Viņi savā SMACS J0723 novērojumā atrada dažus fona galaktiku lēcveida attēlus. Bet Vebs paceļ pētniecību pilnīgi jaunā līmenī.
Fraja komanda, kuru vadīja Kalifornijas Universitātes Bērklijā absolvents Masimo Paskāls, atklāja 42 jaunus objektīva attēlus jaunā dziļa lauka attēla fonā. Gravitācijas lēcas var izveidot vairākus vienas galaktikas attēlus, tāpēc šie 42 attēli attēlo 19 atsevišķas galaktikas. Cita komanda, kuru vadīja Gabriels Kaminha no Maksa Planka Astrofizikas institūta Vācijā, ar jaunu objektīvu saskaitīja 27 attēlus.
Neatkarīgi no gala rezultāta šie lēcveida attēli ļauj zinātniekiem precīzi noregulēt karti par to, kā matērija ir redzama un redzama. tumšs – Izplatīts SMACS J0723 sērijā, tādējādi veidojot objektīva formu. Vienā no jaunajiem pētījumiem, ko izstrādājusi komanda, kuru vadīja Guillaume Mahler no Daremas universitātes, secināts, ka lielākā daļa masas ir koncentrēta kopas spožākajā un masīvākajā galaktikā.
“Mūsu modeļi ne tikai apraksta masu, bet arī varam tos izmantot, lai aprakstītu šo lēcveida attēlu palielinājumu,” Space.com pastāstīja Paskāls.
Pašlaik visattālākā apstiprinātā galaktika ir attāls objekts, kas pazīstams kā GN-z11kuras sarkanā nobīde ir 11,09, kas nozīmē, ka mēs to redzam tādu, kāda tā bija pirms 13,4 miljardiem gadu, tas ir, tikai 400 miljonus gadu pēc lielais sprādziens. (“Sarkanā nobīde” attiecas uz gaismas viļņa garuma stiepšanos, kas rodas, kad Visums ir izstiepts starp tālu objektu un skatītāju. Jo augstāks sarkanās nobīdes koeficients, jo tālāk atrodas gaismas avots.)
Vistālākais kandidāts ir HD1, kas tika konstatēta pie sarkanās nobīdes 13, mums šķiet tāda pati kā tikai 300 miljonus gadu pēc Lielā sprādziena. un nesen, Pirmie rezultāti no Web Tas identificēja vēl vienu sarkanās nobīdes 13 kandidātgalaktiku, ko sauc par GLASS-z11. Tomēr astronomi nav apstiprinājuši ne HD1, ne GLASS-z11 sarkano nobīdi.
Paredzams, ka Vebs pārspēs abus šos sarkanās nobīdes rekordus, lai gan vēl ir jānosaka, vai kāda no SMACS J0723 redzamajām objektīvajām galaktikām atrodas tālāk no Gn-z11 vai HD1. Paskāls un Frejs ir ieinteresēti kartēt parādību, ko sauc par “kritisko līkni”, jo tieši šajās līknēs gravitācijas lēca izmanto vislielāko palielināmo spēku un kur astronomiem ir vislabākās iespējas redzēt. Pirmās galaktikas.
“Tipiskais palielinājums objektīvu kopā ir gandrīz 10 reizes, kas nav pietiekami, lai redzētu pirmās galaktikas,” sacīja Frejs. “Bet, ja mēs skatāmies tuvu kritiskajai līknei, tad lietas tiek palielinātas simtiem vai pat tūkstošiem reižu.”
Padomājiet par kritisko līkni kā kontūru līnijām virsmas topogrāfiskajā kartē zeme. Jo vairāk šīs kontūrlīnijas ir sagrupētas kopā, jo augstāk pacelsies jebkura noteikta vieta uz virsmas. Tāpat kritiskā līkne ir vieta, kur gravitācijas potenciālu kontūrlīnijas saplūst, un jo vairāk to ir, jo lielāks ir šī potenciāla stiprums un ar to saistītais palielinājums. Attēlu atrašanās vieta un forma ar objektīvu var norādīt, kur atrodas kritiskā līkne.
“Galu galā tas, ko mēs vēlamies darīt, ir skatīties tieši gar kritisko līkni, kur palielinājums ir lielāks, un tieši tur mēs atradīsim visaugstākās sarkanās nobīdes galaktikas,” sacīja Frejs.
Šī iemesla dēļ Webb sākotnējā trijotne jauno dokumentu par dziļo lauku koncentrējas uz matērijas daudzuma un sadalījuma modelēšanu priekšējā masā un līdz ar to arī objektīva formu un kritiskās līknes atrašanās vietu.
Tomēr modelēšana var mums pastāstīt arī par galaktikas kopas vēsturi.
“Mēs atklājām, ka kopējais sadalījums ir nedaudz ilgāks, nekā gaidīts,” sacīja Paskāls. “Varbūt tas kaut ko saka par Klasteru apvienošanās vēstureun mēs varam no tā ekstrapolēt un uzzināt kaut ko par bloka veidošanos kopumā, kas notiek ļoti haotiskā vidē, kur smagums No visām šīm galaktikām velciet viena otru.”
Paskāla, Freja komandas un pārējo divu dokumentu autoru tūlītējais nākamais solis ir sekot salīdzinošās pārskatīšanas procesam, lai redzētu šos atklājumus, kas publicēti zinātniskajos žurnālos. Turklāt dati no NIRISS (Near Infrared Imager and Slit Spectrophotometer) gaida analīzi, un tiem vajadzētu palīdzēt zinātniekiem noteikt lēcveida galaktiku spektrālo sarkano nobīdi un redzēt, cik tālu tās atrodas. (Dziļa lauka attēlu uzņēma NIRCam, tuvās infrasarkanās kameras kamera.)
“Pirms Vebs viņu filmēja, SMACS J0723 nebija šova zvaigzne,” sacīja Paskāls. “Tagad pēkšņi uz tā ir lapa pēc lapas, kas patiešām runā par Webb Web varenību, lai atklātu lietas, ko mēs iepriekš nevarējām redzēt.”
Pascal un Free papīra sākotnējo versiju var atrast šeit. Pārējās divas kartes ir pieejamas šeit Un šeit.
Sekojiet Kītam Kūperam pakalpojumā Twitter @21stCenturySETI. Seko mums vietnē Twitter Tvīta iegulšana un tālāk Facebook.