Το τηλεσκόπιο James Webb (JWST, ή Webb) έχει αποκαλύψει εκατοντάδες αρχαίους γαλαξίες που θα μπορούσαν να είναι μεταξύ των πρώτων μελών του σύμπαντος – ένα άλμα από μόνο μια χούφτα που ήταν προηγουμένως γνωστό ότι υπήρχαν εκείνη την εποχή.
Ήδη 600 εκατομμύρια χρόνια μετά η μεγάλη έκρηξηΑυτοί οι πολύ νέοι γαλαξίες διαθέτουν πολύπλοκες δομές και σμήνη σχηματισμού αστέρων, αναφέρει μια νέα μελέτη. Η μελέτη αποτελεί μέρος μιας διεθνούς συνεργασίας που ονομάζεται JWST Advanced Deep Extragalactic Survey (JADES), η οποία συγκέντρωσε παρατηρήσεις αξίας ενός μήνα από δύο μικρά σημεία στον ουρανό: το ένα στον αστερισμό της Μικρής Άρκτου και το άλλο προς την κατεύθυνση του σμήνος Fornax. . Μέσα σε αυτή την περιοχή υπήρχαν περισσότεροι από 700 νέοι γαλαξίες που ανακαλύφθηκαν πρόσφατα και φαινόταν να αποκαλύπτουν το σύμπαν το συντομότερο δυνατό.
Ο Kevin Heinlein, επίκουρος καθηγητής έρευνας στο Steward Observatory στην Αριζόνα και κύριος συγγραφέας της νέας μελέτης: “Αν πάρετε ολόκληρο το σύμπαν και το μειώσετε σε μια ταινία δύο ωρών, παρακολουθείτε τα πρώτα πέντε λεπτά της ταινίας.” Είπε κατά την ανακοίνωση της ανακάλυψης τη Δευτέρα (5 Ιουνίου) στην 242η συνάντηση της Αμερικανικής Αστρονομικής Εταιρείας στο Αλμπουκέρκι και στο διαδίκτυο. «Αυτοί είναι οι γαλαξίες που ξεκινούν τη διαδικασία σχηματισμού στοιχειωδών στοιχείων και πολυπλοκότητας που βλέπουμε στον κόσμο γύρω μας σήμερα».
Αυτές οι νέες ανακαλύψεις έριξαν φως στο πώς σχηματίστηκαν οι πρώτοι γαλαξίες και αστέρια, δημιουργώντας έναν πλούσιο κατάλογο στοιχείων που παρατηρούνται στο σύμπαν σήμερα.
Σχετίζεται με: Διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb (JWST) – Πλήρης οδηγός
Μόνο σε αυτά τα πέντε λεπτά, που δείχνουν ότι το σύμπαν είναι ηλικίας μεταξύ 370 και 650 εκατομμυρίων ετών, ο Heinline και οι συνεργάτες του, μελετώντας τα δεδομένα του Webb, βρήκαν 717 μικρούς γαλαξίες – οι οποίοι αποδείχθηκαν υψηλότεροι από προηγούμενες προβλέψεις – όλοι εκτείνονται σε χιλιάδες γαλαξίες . Από έτη φωτός μακριά, πολύπλοκες μαθηματικές δομές και αστέρια γέννησης σε πολλαπλά σμήνη.
είπε ο Heinline δήλωση. “Τώρα, μπορούμε να δούμε ότι μερικά από αυτά είναι εκτεταμένα αντικείμενα με οπτική δομή.”
Οι δύο περιοχές που χρησιμοποιούνται σε αυτή τη μελέτη αναφέρονται συλλογικά ως ΑΓΑΘΑ-Νότος, που είναι συντομογραφία Deep Scan of the Origins of the Great Observatoriesκαι έχει μελετηθεί εκτενώς από σχεδόν όλα τα μεγάλα διαστημικά τηλεσκόπια, συμπεριλαμβανομένων Χαμπλο Παρατηρητήριο ακτίνων Χ Chandra Ο Spitzer έχει πλέον αποσυρθεί από τη NASA.
Παρά αυτή την προηγούμενη εξέταση, το 93% των πρόσφατα ανακαλυφθέντων γαλαξιών που εντοπίστηκαν από τον Webb κατά τη διάρκεια του JADES δεν είχαν δει ποτέ πριν.
«Αυτό που βλέπαμε πριν ήταν απλώς φωτεινότερα, πιο ακραία παραδείγματα φωτεινών γαλαξιών στο πρώιμο Σύμπαν», είπε ο Χάινλαιν κατά την παρουσίασή του τη Δευτέρα. «Τώρα αναζητούμε πιο συνηθισμένους, καθημερινούς γαλαξίες σε ένα ταραγμένο νεαρό σύμπαν».
Έχει συζητηθεί εδώ και καιρό πώς αυτό το ακατάστατο και σκονισμένο περιβάλλον καθαρίστηκε στο διαφανές σύμπαν που βλέπουμε σήμερα. Μία από τις κορυφαίες θεωρίες είναι ότι αυτό το στάδιο στην εξέλιξη του σύμπαντος ονομάζεται Η εποχή του επαναιονισμούσυνέβη περίπου 400.000 χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, όταν η πρώτη γενιά άστρων —που πιστεύεται ότι είναι μεταξύ 30 και 300 φορές μεγαλύτερης μάζας και εκατομμύρια φορές πιο φωτεινά— σχηματίστηκε και κατέκλυσε το θολό σύμπαν. πρώτο φως.
Η υπεριώδης αστρική ακτινοβολία επανιοντοποίησε το σύμπαν διασπώντας τα άφθονα άτομα υδρογόνου σε πρωτόνια και ηλεκτρόνια, μια διαδικασία που συνεχίστηκε μέχρι ένα δισεκατομμύριο χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη. Ωστόσο, λίγοι αστρονόμοι λένε εκροές από υπερμεγέθεις μαύρες τρύπεςπαρόμοιο με αυτό που βρίσκεται στην καρδιά του Γαλαξία μας, θα μπορούσε να είναι Προκαλεί τη διαφυγή των ακτίνων UV των γαλαξιών, και έτσι έπαιξε σημαντικότερο ρόλο στην κοσμική εξέλιξη από ό,τι πιστεύαμε προηγουμένως.
Τώρα, μια δεύτερη ομάδα από το πρόγραμμα JADES που μελετούσε γαλαξίες που υπήρχαν μεταξύ 500 και 850 εκατομμυρίων ετών μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, ή πέντε έως οκτώ λεπτά μετά τη δίωρη ταινία που περιγράφει το σύμπαν, πιστεύει ότι έχει μια απάντηση σε μια μακρά – μόνιμη ερώτηση.
Ο Ryan Endsley, ένας μεταδιδακτορικός ερευνητής στο Πανεπιστήμιο του Τέξας που ηγήθηκε της δεύτερης μελέτης, δήλωσε σε συνέντευξη Τύπου τη Δευτέρα. «Οι γαλαξίες στο πρώιμο σύμπαν ήταν γενικά χαοτικοί ως προς το πώς σχημάτιζαν τα αστέρια».
Η ομάδα του Endsley μελέτησε τα σημάδια σχηματισμός αστεριών σε αυτούς τους πολύ πρώιμους γαλαξίες, το οποίο έχει δώσει μια εικόνα για το πώς το φως των αστεριών ιονίζει το αέριο μέσα σε αυτούς τους γαλαξίες. Η ομάδα διαπίστωσε ότι ένας στους έξι γαλαξίες εκείνη την εποχή παρουσίαζε γραμμικά μέγιστα εκπομπής στα γαλαξιακά φάσματα, ένα χαρακτηριστικό που ακτινοβολείται από άτομα που ιονίζονται από το φως των αστεριών καθώς ψύχονται και συγχωνεύονται με άλλα σωματίδια.
Αυτές οι γραμμές εκπομπής είναι απόδειξη ότι οι πρώιμοι γαλαξίες ήταν ενεργοί στη γέννηση των αστεριών, τα οποία στη συνέχεια άντλησαν “χειμάρρους υπεριωδών φωτονίων” στους δικούς τους γαλαξίες. Με αυτόν τον τρόπο, τα πρώιμα αστέρια του σύμπαντος έγιναν οι κύριοι οδηγοί του κοσμικού επαναιονισμού, είπε ο Endsley.
«Αυτές οι ακραίες γραμμές εκπομπής είναι σχετικά κοινές στο πρώιμο σύμπαν», είπε κατά την παρουσίασή του. «Σχεδόν κάθε γαλαξίας που βρίσκουμε εμφανίζει ασυνήθιστα ισχυρά σημάδια γραμμής εκπομπής που υποδηλώνουν έντονο πρόσφατο σχηματισμό άστρων», πρόσθεσε στη δήλωση. «Αυτοί οι πρώτοι γαλαξίες ήταν πολύ καλοί στο να σχηματίσουν καυτά, τεράστια αστέρια».
Από τις ίδιες γραμμές εκπομπής, η ομάδα του Endsley συμπέρανε επίσης ότι οι γαλαξίες στο πρώιμο σύμπαν παρήγαγαν αστέρια σε σύντομες εκρήξεις ακολουθούμενες από περιόδους ηρεμίας.
«Ξαφνικά θα έχεις δεκάδες ήλιους “Αυτό είναι πολύ σημαντικό για την κατανόησή μας για το πώς συμβαίνει ο επαναιονισμός επειδή αυτά τα τεράστια, καυτά αστέρια ήταν πολύ αποτελεσματικοί παραγωγοί αυτών των υπεριωδών φωτονίων που χρειαζόμασταν για να ιονίσουμε όλο το υδρογόνο στο πρώιμο σύμπαν”, είπε ο Endsley στους δημοσιογράφους στη συνέντευξη Τύπου της Δευτέρας.
“Ερασιτέχνης διοργανωτής. Εξαιρετικά ταπεινός web maven. Ειδικός κοινωνικών μέσων Wannabe. Δημιουργός. Thinker.”