Kosmiczny Teleskop Webba obserwuje wczesne „nastoletnie” galaktyki

WASZYNGTON (Reuters) – Od chwili uruchomienia w zeszłym roku Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba dokonał przełomowych obserwacji niektórych z najstarszych galaktyk we wszechświecie. Można ich nazwać dziećmi galaktyki.

Jednak Webb uzyskał lepsze dane dotyczące galaktyk na nieco zaawansowanym etapie rozwoju. Astronomowie nazywają tych galaktycznych „nastolatkami”. Jak pokazują nowe badania, pod pewnymi względami przypominają ludzkie nastolatki, między innymi wykazują gwałtowny wzrost i niewielką niedojrzałość.

Naukowcy skupili się na galaktykach, które powstały około 2-3 miliardów lat po Wielkim Wybuchu, który miał miejsce około 13,8 miliarda lat temu i dał początek Wszechświatowi. W badaniu uśredniono dane uzyskane przez Webba dotyczące światła o różnych długościach fal z 23 takich galaktyk – ich „chemicznego DNA” – aby stworzyć złożony obraz właściwości powstających galaktyk.

„Te nastoletnie galaktyki mają bardzo unikalne chemiczne DNA, co sugeruje, że utworzyły znaczną liczbę gwiazd – w rzeczywistości sporo urosły – ale wciąż rosną” – powiedziała Alison Strom, profesor fizyki i astronomii w Northwestern Uniwersytet w Illinois. Szybko”. Główny autor badania opublikowanego w tym tygodniu w Listy do dzienników astrofizycznych.

Naukowcy twierdzą, że galaktyki te nie wyglądają jeszcze ani nie zachowują się tak, jak galaktyki dzisiejsze.

„Mniej więcej w tym czasie przechodzą przez kilka ważnych procesów – z których wielu jeszcze nie rozumiemy i mamy nadzieję wkrótce zrozumieć lepiej – które decydują, jakiego rodzaju galaktyką się staną” – powiedziała astronom i współkierująca badaniami Gwen Ruddy z Carnegie Obserwatoria. W Kalifornii.

Gaz wykryty w obszarach gwiazdotwórczych – żłobkach gwiazd – nastoletnich galaktyk był gorętszy i miał temperaturę około 24 000 stopni Fahrenheita (13 350 stopni Celsjusza) niż obserwowany we współczesnych galaktykach.

„Temperatura w tych częściach galaktyk jest zdominowana przez młode gwiazdy i właściwości gazu, więc znalezienie innej temperatury oznacza, że ​​w młodych galaktykach jest coś innego” – powiedział Strom.

Zaobserwowano, że galaktyki świecą ośmioma pierwiastkami – wodorem, helem, tlenem, azotem, siarką, argonem, niklem i krzemem.

„Tlen jest godny uwagi, ponieważ jest jednym z najważniejszych składników «galaktycznego DNA», jeśli chodzi o śledzenie przeszłego wzrostu” – powiedział Strom. „Nawiasem mówiąc, tlen jest także trzecim najbardziej rozpowszechnionym pierwiastkiem we wszechświecie (po wodorze i hel).”

„Nikiel był zaskakujący, ponieważ chociaż spodziewaliśmy się obecności pewnej ilości niklu, zwykle nie świeci on na tyle, aby można go było dostrzec nawet w bardzo bliskich galaktykach. Zatem zaobserwowanie tego było zaskoczeniem i mogło wskazywać, że coś jest nie tak”. „O masywnych gwiazdach, które powodują świecenie gazu” – dodał Strom.

Rudy powiedział, że jest możliwe, że w tych galaktykach istnieje więcej niż tylko te osiem pierwiastków, ale nie zostały one jeszcze odkryte.

„Ponieważ pierwiastki cięższe od wodoru i helu powstają głównie w gwiazdach, wiedza o tym, z jakiego materiału zbudowane są galaktyki, pozwala nam dowiedzieć się, ile gwiazd powstało w przeszłości i jak szybko to nastąpiło” – powiedział Strom.

Strom dodał, że wyniki „wskazują obraz, na którym galaktyki te są wciąż chemicznie niedojrzałe i tworzą się bardzo szybko”.

Webb, który wystartował w 2021 r. i zaczął zbierać dane w zeszłym roku, zmienił wiedzę na temat wczesnego Wszechświata.

Nowe badanie przedstawia pierwsze wyniki przeglądu CECILIA, który wykorzystuje WEB do badania chemii odległych galaktyk. Imię Cecilii jest akronimem od „Ewolucja chemiczna ograniczona przy użyciu linii zjonizowanych w zorzach międzygwiezdnych” i stanowi jednocześnie hołd dla pionierskiej XX-wiecznej astronomki Cecilii Payne Gaposchkin.

„Było wiele ekscytacji tym, jak Webb umożliwia nam zobaczenie niektórych z pierwszych galaktyk, ale nawet w przypadku Webba nasza zdolność powiedzenia zbyt wielu informacji na temat tych galaktyk jest ograniczona” – powiedział Strom. „Jednocześnie teleskop pozwala nam obserwować galaktyki w dalszej części historii wszechświata z ogromną ilością szczegółów, a Cecilia jest pierwszym i najlepszym jak dotąd tego przykładem”.

Nasze standardy: Zasady zaufania Thomson Reuters.