Tag: Telescopul

Telescopul James Webb descoperă o galaxie spirală masivă de „mare design” în universul timpuriu – iar oamenii de știință nu pot explica cum a devenit atât de mare, atât de repede

Când cumpărați prin link-uri de pe articolele noastre, Future și partenerii săi de sindicat pot câștiga un comision.

Credit: Jain et al.

Cercetătorii tocmai au găsit o galaxie neașteptată folosind Telescopul spațial James Webb (JWST). Marele vârtej de stele este cunoscut ca o galaxie spirală cu design grandios, iar vârsta sa excepțional de avansată ar putea schimba ceea ce știm despre formarea galaxiilor.

În general, cu cât o galaxie este mai veche, cu atât este mai departe de noi. Oamenii de știință pot măsura vârsta și distanța galaxiilor prin ceva numit deplasare spre roșu – un fenomen care are loc atunci când lumina trece la lungimi de undă de frecvență inferioară, mai roșii, pe măsură ce traversează întinderi mari de spațiu. Acest lucru se întâmplă din câteva motive; în primul rând, pentru că universul se extindestelele mai vechi ajung în mod natural mai departe. Și în al doilea rând, pentru că roșul este cea mai lungă lungime de undă din spectrul vizibil al luminii, stelele care sunt foarte îndepărtate tind să pară mai roșii, având o deplasare mai mare spre roșu. JWST este conceput pentru a observa profund în spectrul roșu și infraroșu, permițându-i să vadă galaxii vechi, îndepărtate mai clar decât orice telescop anterior.

Dar galaxiile spirale tind să fie pe partea mai tânără, ceea ce face ca galaxia recent descoperită, desemnată A2744-GDSp-z4, să fie o situație anormală. Galaxiile cu design mare precum A2744-GDSp-z4 se caracterizează prin cele două brațe spiralate bine definite. Foarte puține au fost găsite vreodată cu o deplasare spre roșu peste 3,0 – ceea ce înseamnă că lumina lor călătorește de aproape 11,5 miliarde de ani, conform studiului. Observatorul Las Cumbres.

Noua galaxie, între timp, are o deplasare spre roșu de 4,03, ceea ce înseamnă că lumina detectată de JWST a fost emisă cu mai bine de 12 miliarde de ani în urmă. Potrivit cercetătorilor care l-au descoperit, asta înseamnă că A2744-GDSp-z4 s-a reunit când universul avea doar aproximativ 1,5 miliarde de ani – și se pare că s-a format foarte rapid. Având în vedere rata sa estimată de formare a stelelor, a acumulat o masă de aproximativ 10 miliarde de mase solare în doar câteva sute de milioane de ani.

POVEȘTI LEGATE

— Un nou studiu confirmă că luna este mai veche decât ne-am dat seama — și dezvăluie de ce am greșit anterior

— Descoperirea surpriză în atmosfera planetei extraterestre ar putea schimba decenii de teoria formării planetelor

— Telescopul James Webb spionează uimitoarea galaxie „Firefly Sparkle” – o clonă bebelușă a Căii Lactee „asamblată cărămidă cu cărămidă” în universul timpuriu

Înrudit: Telescopul James Webb confirmă că nu avem idee de ce universul crește așa cum este

Acest lucru zboară în fața modului în care oamenii de știință cred că galaxiile spirale se formează de obicei.

„Raritatea spiralelor cu deplasare spre roșu mare ar putea fi o consecință a căldurii dinamice a galaxiilor în acele epoci timpurii”, cercetătorii, conduși de Rashi Jain la Centrul Național pentru Radio Astrofizică din India, a scris în noul studiu. „Sistemele calde dinamic tind să formeze structuri aglomerate”, mai degrabă decât spirale foarte ordonate, au adăugat cercetătorii.

Echipa teoretizează că formarea lui A2744-GDSp-z4 ar fi putut fi determinată de prezența unei bare stelare – structuri gazoase găsite în majoritatea galaxiilor, care alimentează nașterea stelelor și canalizează gazul între regiunile interioare și exterioare ale unei galaxii, contribuind la dimensiunea și forma galaxiei. Spirala antică s-ar fi putut forma și prin fuziunea a două galaxii mai mici, deși acest lucru pare mai puțin probabil având în vedere structura sa ordonată, au scris cercetătorii.

Constatările au fost publicat 9 decembrie pe baza de date preprint arXiv. Studiul nu a fost încă evaluat de colegi.

December 20, 2024
Planetele bizare „fugitive” descoperite de telescopul James Webb ar putea fi stele eșuate deghizate

Când cumpărați prin link-uri de pe articolele noastre, Future și partenerii săi de sindicat pot câștiga un comision.

Credit: ESA/Webb, NASA, CSA, Mahdi Zamani (ESA/Webb), Echipa PDRs4ALL ERS

Perechi misterioase de obiecte „necinstite”, de dimensiunea lui Jupiter, ar putea să fi apărut din stele embrionare, sugerează un nou studiu. Teoria ar putea explica unele caracteristici ale acestora Obiecte binare Jupiter-masă (JuMBOs), cum ar fi motivul pentru care membrii fiecărei perechi sunt atât de larg separați, dar sunt necesare mai multe date pentru a confirma ideea.

The Telescopul spațial James Webb am observat aceste JuMBO-uri în zona trapezoidală a Nebuloasei Orion. Fiecare pereche JuMBO cuprinde doi giganți gazosi, fiecare între 0,7 și 30 de ori masa lui Jupiter. Acești planete partenere „necinstiți” au fost găsiți orbitând unul pe celălalt – dar nu o stea părinte – la o distanță de aproximativ 25 până la 400 de unități astronomice, sau de 25 până la 400 de ori distanța medie dintre Pământ și Soare.

Astronomii au propus mai multe idei despre modul în care se formează aceste duouri misterioase. O singură teorie este că au fost aruncați simultan din sistemele lor de acasă de o stea care trecea, deși unii oameni de stiinta cred că acest lucru este foarte puțin probabil. Altul idee este că JuMBO-urile au apărut în jurul unei stele, dar gravitația lor le trage unul spre celălalt și ies din orbită în timpul întâlnirilor apropiate.

Cu toate acestea, toate aceste teorii presupun că JuMBO-urile provin din planete care s-au format deja. În schimb, noul studiu propune o idee radical diferită: că JuMBO-urile Nebuloasei Orion nu sunt perechi preexistente de planete, ci mai degrabă inimile stelelor embrionare.

O stea se formează dintr-un nor masiv și dens de gaz și praf numit nucleu pre-stelar. Pe măsură ce un nucleu crește, acesta se prăbușește sub propria greutate, formând o stea bebelușă numită protostea; dacă miezul se fragmentează, ar putea forma stele gemene sau chiar triplete.

Înrudit: Telescopul spațial James Webb și-a doborât propriul record pentru a găsi cele mai vechi galaxii care au existat vreodată

Dar astfel de pepiniere nu sunt locuri senine. Ele ar putea fi înconjurate de stele masive – la fel cum este Nebuloasa Orion – care produc radiații incredibil de înalte. În urmă cu douăzeci de ani, astronomii Anthony Whitworth și Hans Zinnecker au demonstrat teoretic că acești fotoni puternici ar putea lovi nucleele prestelare, dezbrăcând straturile lor exterioare. Aproape în același timp, o undă de compresie ar împinge centrul nucleului, compactându-l într-un obiect de masă mai mică. Rezultatul a fost că steaua însăși s-a transformat într-o planetă sau într-o pitică brunăcare uneori este numită „stea eșuată” deoarece nu este suficient de masivă pentru a fuziona hidrogenul cu heliu.

Autorii noului studiu știau despre studiul lui Whitworth și Zinnecker și s-au întrebat dacă același mecanism ar putea crea și JuMBO-uri. Ei „au observat că JuMBO-urile[‘] separarile erau asemanatoare cu cele ale sisteme binare stelare cu două stele de masă similară sau mai mare cu cea a Soarelui”, Richard Parkerlector superior în astrofizică la Universitatea din Sheffield din Marea Britanie și autor principal al noului studiu, a declarat pentru Live Science într-un e-mail.

Acest lucru îi face să se deosebească de majoritatea gemenilor pitici maro din alte părți ale Calei Lactee, care sunt despărțiți doar de câteva distanțe Pământ-soare, a spus Parker, așa că trebuie implicat un mecanism diferit. „Am presupus că nucleul se fragmenta deja pentru a produce un binar stelar, dar apoi radiația de la stea masivă a îndepărtat o mare parte din masă”, a adăugat el.

Pentru a testa această idee, Parker și Jessica Diamond, un student absolvent la Universitatea din Sheffield și autorul principal al studiului, au apelat la teorie. În primul rând, au creat o grămadă de nuclee virtuale prestelare, fiecare cu o masă în intervalul observat în natură. Ei au presupus, de asemenea, că miezul se va împărți în două și au ales o valoare pentru distanța dintre frați – din nou, din valorile observate între perechile de stele. Apoi, au aplicat calculele lui Whitworth și Zinnecker la nucleele virtuale. Acest lucru le-a lovit în esență cu radiații de înaltă energie de la o stea masivă din apropiere, a erodat mantia nucleului și i-a comprimat centrul.

POVEȘTI LEGATE

—Obiectele „necinstite” care distrug fizica observate de telescopul James Webb emit semnale radio pe care oamenii de știință nu le pot explica

— Sute de planete misterioase „necinstite” descoperite de telescopul James Webb ar putea avea în sfârșit o explicație

— Telescopul James Webb dezvăluie că o stea studiată de mult timp este de fapt „gemeni” – și fac crize de furie identice

Diamond și Parker au descoperit că obiectele pereche rezultate aveau mase și distanțe de separare foarte asemănătoare cu cele ale JuMBO-urilor. Descoperirile sugerează că, cu un impuls puternic de radiație de la stelele vecine, stelele binare în curs de dezvoltare ar putea deveni perechi de planete necinstite, oferind o explicație pentru modul în care s-au format perechile JuMBO. Rezultatele lor studiu au fost publicate pe 5 noiembrie în The Astrophysical Journal.

Mai multe date, cum ar fi dovezi ale JuMBO-urilor în alte complexe de formare de stele cu stele masive, ar ajuta la confirmarea ipotezei, a spus Parker. În opinia sa, un exemplu de astfel de loc este asociația Scorpius-Centaurus, un conglomerat de mii de stele care alcătuiesc părți ale constelațiilor Scorpius și Centaurus.

În orice caz, Parker nu exclude formarea JuMBO prin alte rute. „Întotdeauna îmi este greu să mă gândesc că există o singură modalitate de a forma obiecte ca acestea”, a spus Parker. „Știm atât de puține despre ele încât este posibil să se formeze dintr-o varietate de moduri.”

December 12, 2024
Telescopul Hubble vede „lucruri ciudate” în cea mai atentă privire vreodată la un quasar dintr-o gaură neagră monstruoasă

Când cumpărați prin link-uri de pe articolele noastre, Future și partenerii săi de sindicat pot câștiga un comision.

Credit: NASA, ESA, Bin Ren (Université Côte d'Azur/CNRS); Mulțumiri: John Bahcall (IAS); Procesarea imaginii: Joseph DePasquale (STScI)

Telescopul spațial Hubble a privit mai adânc într-un quasar decât oricând înainte, descoperind caracteristici „ciudate” în vecinătatea lui.

Quasarii sunt centrele super-luminoase ale galaxiilor active și sunt alimentate prin hrănirea găurilor negre supermasive. Cel studiat de Hubble, desemnat 3C 273, este unul dintre cele mai apropiate dintre aceste obiecte extreme de Pământ. 3C 273 este incredibil de luminos – atât de mult încât, dacă ar fi la zeci de mii de ani lumină de Pământ în loc de câteva miliarde, ar fi la fel de strălucitor ca soarele pe cerul nostru.

Asta înseamnă că studierea lui 3C 273 a fost ca și cum te-ai uita la farurile unei mașini care se apropie pentru Hubble! Cu toate acestea, un nou instrument a redus strălucirea telescopului spațial de lungă durată, permițându-i să obțină o privire fără precedent asupra quasarului.

Spectrograful de imagistică al lui Hubble a fost instrumentul folosit pentru a se scufunda în 3C 273. Acest instrument a acționat ca un coronagraf, un capac pe care astronomii îl folosesc pentru a bloca fotosfera soarelui pentru a observa atmosfera sa exterioară mai slabă sau corona. Acest efect este similar cu cel al lunii care blochează lumina soarelui în timpul unei eclipse de soare.

Înrudit: Ce este un quasar?

Cu spectrograful de imagistică blocând lumina strălucitoare din regiunea din inima quasarului, Hubble a putut să vadă structura din jurul găurii negre ca niciodată înainte.

Bin Ren de la Observatorul Côte d'Azur și Université Côte d'Azur din Franța a explicat într-o declarație NASA că Hubble a găsit o mulțime de „lucruri ciudate” în jurul găurii negre supermasive care alimentează 3C 273.

„Avem câteva pete de diferite dimensiuni și o structură filamentară misterioasă în formă de L”, a spus Ren. „Totul este la 16.000 de ani lumină de gaura neagră”.

Unele dintre aceste obiecte ar putea fi mici galaxii care cad spre gaura neagră, furnizându-i hrană sub formă de gaz și praf pe care le folosește pentru a alimenta quasarul.

Nu toate găurile negre supermasive sunt înfometate

Există aproximativ 1 milion de quasari împrăștiați pe cer pe Pământ, dar aceste evenimente supermasive alimentate de găuri negre au fost și mai abundente la aproximativ 3 miliarde de ani după Big Bang.

Se crede că găurile negre supermasive cu mase echivalente cu milioane sau chiar miliarde de sori se află în inima tuturor galaxiilor mari, dar nu toate galaxiile găzduiesc un quasar. Asta pentru că nu toate găurile negre supermasive sunt înconjurate de o cămară de gaz, praf și chiar stele cu care să se hrănească.

De exemplu, Săgetătorul A* (Sgr A*) se află în inima galaxiei noastre, Calea Lactee. Chiar și atunci când este văzut de la distanță, Sgr A* nu ar fi un quasar, pentru că este înconjurat de atât de puțină materie încât, dacă ar fi un om, ar avea o dietă echivalentă cu un bob de orez la fiecare milion de ani!

Când găurile negre supermasive sunt înconjurate de un nor aplatizat de gaz și praf numit disc de acreție, gravitația lor imensă generează forțe de maree uriașe în acest material. Acest lucru îl încălzește și îl face să strălucească puternic.

O ilustrare a unei galaxii cu un quasar, o gaură neagră supermasivă activă strălucitoare și îndepărtată, în inima sa

În plus, materialul care nu este alimentat în gaura neagră este canalizat către polii acestui titan cosmic prin câmpuri magnetice puternice care accelerează, de asemenea, aceste particule până aproape de viteza luminii.

Din poli, acest gaz sau plasmă supraîncălzită este explodat ca două jeturi astrofizice care se pot întinde pe multe sute de ani lumină. Aceasta este cuplată cu o emisie energetică de lumină.

Acest lucru face ca aceste regiuni, cunoscute sub numele de nuclee galactice active (AGN), să fie văzute ca quasari incredibil de strălucitoare. Ele sunt adesea atât de strălucitoare încât eclipsează lumina combinată a fiecărei stele din galaxiile din jurul lor.

Noile observații Hubble le-au oferit lui Ren și colegilor o perspectivă rară asupra exploziei cu jet de 300.000 de ani lumină din 3C 273 și mult dincolo de galaxia în care se află.

Două vederi ale quasarului 3C 273. Prima arată cum Hubble vede quasarul fără utilizarea unui coronagraf. Al doilea arată o nouă vedere a quasarului atunci când coronagraful este activat.

Povești similare:

— Uriașa gaură neagră a galaxiei M87 împușcă avioane cu viteza aproape luminii

— Gaura neagră a vampirilor este un „accelerator cosmic de particule” care poate rezolva un mister astronomic de lungă durată

— Cum 2 quasari în zorii timpului ar putea fi o piatră Rosetta pentru universul timpuriu

Echipa a comparat noile imagini ale 3C 273 cu imagini de arhivă cu o separare de 22 de ani între cele două. Acest lucru i-a determinat pe Ren și colegii săi la concluzia că jetul se mișcă mai repede atunci când este mai departe de gaura neagră supermasivă din inima acestui quasar.

„Viziunea noastră anterioară a fost foarte limitată, dar Hubble ne permite să înțelegem în detaliu morfologia complicată a quasarului și interacțiunile galactice”, a concluzionat Ren. „În viitor, să ne uităm mai departe la 3C 273 în lumină infraroșie cu telescopul spațial James Webb. mai multe indicii.”

December 10, 2024
Telescopul spațial James Webb descoperă a patra exoplanetă în sistemul stelar „super puf” triplu dulce

Când cumpărați prin link-uri de pe articolele noastre, Future și partenerii săi de sindicat pot câștiga un comision.

Credit: Robert Lea (creat cu Canva)

Folosind telescopul spațial James Webb (JWST), astronomii au descoperit o a patra lume într-un sistem ciudat de planete ultrauşoare „super puf”.

Noua planetă extrasolară sau „exoplanetă” a fost descoperită în jurul stelei asemănătoare soarelui Kepler-51, situată la aproximativ 2.615 ani lumină distanță, în constelația Cygnus (Lebăda).

În mod remarcabil, noua lume, denumită Kepler-51e, nu este doar a patra exoplanetă găsită în jurul acestei stele; toate aceste alte lumi sunt planete asemănătoare vată de zahăr. Asta înseamnă că acesta ar putea fi un întreg sistem al unora dintre cele mai ușoare planete descoperite vreodată.

„Planetele super puf sunt foarte neobișnuite prin faptul că au o masă foarte mică și o densitate scăzută”, a declarat membrul echipei Jessica Libby-Roberts de la Centrul pentru Exoplanete și Lumi Habitabile din Penn State într-un comunicat. „Cele trei planete cunoscute anterior care orbitează în jurul stelei, Kepler-51, au aproximativ dimensiunea lui Saturn, dar doar de câteva ori masa Pământului, rezultând o densitate asemănătoare cu vata de zahăr”.

Libby-Roberts a adăugat că echipa teoretizează că aceste planete de zahăr au nuclee minuscule și atmosfere uriașe, umflate, de hidrogen sau heliu.

„Cum s-au format aceste planete ciudate și cum atmosferele lor nu au fost distruse de radiația intensă a tinerei lor stele a rămas un mister”, a adăugat ea. „Am plănuit să folosim JWST pentru a studia una dintre aceste planete pentru a ajuta la răspunsul la aceste întrebări, dar acum trebuie să explicăm o a patra planetă cu masă mică din sistem!”

Kepler-51: Un sistem stelar dulce

Al patrulea ocupant al acestui ciudat sistem planetar a fost descoperit când o echipă condusă de cercetători de la Universitățile Penn State și Osaka și-a propus să investigheze proprietățile fratelui său ușor, Kepler-51d.

Echipa a fost șocată când Kepler-51d a părut să traverseze fața stelei părinte sau să facă un tranzit, cu două ore înainte de termen.

Tranzitele sunt utile astronomilor, deoarece atunci când lumina stelelor trece prin atmosfera unei planete, diferite elemente din acea atmosferă absorb lumina la lungimi de undă caracteristice. Aceasta înseamnă că își lasă „amprenta”, permițând astronomilor să determine compoziția atmosferei, printre alte caracteristici ale planetei, analizând lungimile de undă ale luminii detectate.

Astronomii sunt obișnuiți ca planetele să facă tranzite care sunt fie cu câteva minute mai devreme, fie cu câteva minute întârziate, iar calculele echipei au fost incerte cu 15 minute. Cu toate acestea, asta nu poate explica o eroare de două ore.

Ei se așteptau ca Kepler-51d să tranziteze la ora 2:00 EDT în iunie 2023, după ce a folosit cu succes modelul lor pe trei planete pentru a prezice tranzitul lui Kepler-51d în mai 2023. Cercetătorii s-au pregătit să observe evenimentul atât cu JWST, cât și cu Observatorul Apache Point. (APO) telescop. Ei au fost șocați când tranzitul nu s-a întâmplat așa cum se prevedea, revenind la datele lor și constatând că a avut loc deja.

„Să mulțumesc Domnului că am început să observăm cu câteva ore mai devreme pentru a stabili o linie de referință pentru că au venit 2 dimineața, apoi 3 și încă nu observasem o schimbare a luminozității stelei cu APO”, a spus Libby-Roberts. „După ce am reluat frenetic modelele noastre și am analizat datele, am descoperit o ușoară scădere a luminozității stelare imediat când am început să observăm cu APO, care a ajuns să fie începutul tranzitului – cu 2 ore mai devreme, ceea ce este mult peste 15- fereastră minusculă de incertitudine din partea modelelor noastre!”

Se vede o stea mare, arzătoare, cu două tipuri de tranzite planetare descrise. În planul central, mai multe puncte negre indică un tranzit standard. Pe planeta inferioară, mai multe puncte negre reprezintă un tranzit parțial de pășunat.

Revenind la datele de arhivă de la telescoapele spațiale și terestre pentru a explica de ce aproape rataseră tranzitul cu JWST, echipa a descoperit că cea mai bună explicație a fost prezența unei lumi nedescoperite până acum.

„Am fost cu adevărat nedumeriți de apariția timpurie a lui Kepler-51d și nicio ajustare fină a modelului cu trei planete nu ar putea explica o discrepanță atât de mare”, membru al echipei și profesor asociat de științe ale pământului și spațiului la Universitatea din Osaka Kento Masuda. a spus „Doar adăugarea unei a patra planete a explicat această diferență. Aceasta marchează prima planetă descoperită prin variații ale timpului de tranzit folosind JWST.”

Această lume afectează orbitele celorlalte planete din sistem, inclusiv Kepler-51d, explicând de ce a fost devreme pentru tranzitul său.

„Am efectuat ceea ce se numește o căutare de „forță brută”, testând multe combinații diferite de proprietăți ale planetei pentru a găsi modelul celor patru planete care explică toate datele de tranzit adunate în ultimii 14 ani”, a explicat Masuda. „Am descoperit că semnalul este cel mai bine explicat dacă Kepler-51e are o masă similară cu celelalte trei planete și urmează o orbită destul de circulară de aproximativ 264 de zile – ceva la care ne-am aștepta pe baza altor sisteme planetare.

„Alte soluții posibile pe care le-am găsit implică o planetă mai masivă pe o orbită mai largă, deși credem că acestea sunt mai puțin probabile”.

Cum adună o stea planete de vată de zahăr?

Când echipa și-a ajustat modelele sistemului Kepler-51 pentru a ține seama de noua planetă, a trebuit, de asemenea, să scadă masele așteptate ale celorlalte planete ale sale.

Acest lucru afectează și teoriile despre celelalte proprietăți ale acestor planete și despre modul în care s-ar fi putut forma un astfel de sistem planetar neobișnuit. Cercetătorii au nevoie de Kepler-51e pentru a-și tranzita steaua înainte de a putea confirma că este o planetă super pufă.

„Planetele super puf sunt destul de rare și, atunci când apar, tind să fie singurele dintr-un sistem planetar”, a spus Libby-Roberts. „Dacă încercarea de a explica cum s-au format trei super puf într-un sistem nu a fost suficient de dificilă. , acum trebuie să explicăm o a patra planetă, fie că este un super puf sau nu. Și nici nu putem exclude alte planete în sistem.”

Povești similare:

— Telescopul spațial NASA găsește o exoplanetă de dimensiunea Pământului care „nu este un loc rău” pentru a vâna viața

— Exoplaneta extremă „Jupiter fierbinte” miroase ca ouăle putrezite și are furtuni de sticlă furioase

— Exoplaneta din apropiere este prima „lume a aburului” de acest fel, constată telescopul spațial James Webb

Deoarece Kepler-51e are o orbită de 264 de zile, va fi nevoie de mai mult timp de observare pentru sistem înainte ca cercetătorii să poată fi siguri de modul în care gravitația noii planete afectează lumile sale frate.

„Kepler-51e are o orbită puțin mai mare decât Venus și se află chiar în zona locuibilă a stelei, așa că s-ar putea întâmpla mult mai mult dincolo de această distanță dacă ne luăm timp să privim”, a concluzionat Libby-Roberts. „Continuarea analizei variațiilor de timp de tranzit ne poate ajuta să descoperim planete care sunt mai departe de stelele lor și ar putea ajuta la căutarea planetelor care ar putea susține viața.”

Cercetarea echipei a fost publicată marți (3 decembrie) în Astronomical Journal.

December 5, 2024
Telescopul spațial James Webb și-a doborât propriul record pentru a găsi cele mai vechi galaxii care au existat vreodată

Când cumpărați prin link-uri de pe articolele noastre, Future și partenerii săi de sindicat pot câștiga un comision.

Credit: ESA/Webb, NASA & CSA, O. Nayak, M. Meixner

The Telescopul spațial James Webb (JWST) a descoperit o mână de posibile galaxii care ar putea fi printre cele mai vechi care au existat vreodată.

Situat la 13,6 miliarde de ani lumină distanță și la doar 200 de milioane de ani după Big bangcele cinci galaxii candidate sunt cele mai timpurii detectate vreodată și probabil unele dintre primele care s-au format în universul antic.

Dacă vor fi confirmate de observațiile ulterioare, galaxiile antice vor oferi astronomilor un test din ce e mai bun teoriile formării galaxiilor împreună cu perspective unice asupra modului în care materia s-a unit pentru prima dată în cosmos. Cercetătorii și-au publicat concluziile pe 26 noiembrie pe pretiparire baza de date arXivașa că nu au fost încă evaluate de către colegi.

„Conform paradigmei standard de formare a structurii, aceleași fluctuații primordiale care au dat naștere la punctele calde și reci în fundalul cosmic cu microunde (CMB) vor crește, se vor prăbuși și vor forma primele galaxii în timpul zorilor cosmice, marcând inaugurarea epocii prima lumină”, au scris cercetătorii în studiul lor.

„Aceste primele galaxii au rămas în afara limitei noastre de observație timp de zeci de ani”, au adăugat ei. Cu toate acestea, JWST a schimbat asta.

Cosmologii au estimat anterior că primele aglomerări de stele au început să fuzioneze și să formeze galaxii la doar câteva sute de milioane de ani după Big Bang.

Înrudit: Telescopul James Webb descoperă „galaxia din interiorul exteriorului” aproape de zorii timpului

Apoi, la doar 1 până la 2 miliarde de ani de viață a universului, teoriile actuale sugerează că aceste protogalaxii timpurii au ajuns la adolescență – formându-se în galaxii pitice care s-au devorat reciproc pentru a deveni unele ca ale noastre.

Dar găsirea momentului exact al acestui proces și a vitezei la care au avut loc primii pași, este o provocare, deoarece lumina din aceste galaxii este atât de slabă, iar expansiunea universului a întins (sau a deplasat în mod dramatic) lungimile de undă ale acestora în spectrul infraroșu.

Spre deosebire de predecesorul său, Telescopul Spațial Hubble, JWST poate detecta lumina în spectrul infraroșu, oferind telescopului acces la primele etape ale universului. Dar lumina din epocile extrem de timpurii ale universului nostru este încă prea slabă pentru a fi detectată singură.

Pentru a evita acest lucru, cercetătorii din spatele noilor observații – făcute ca parte a proiectului Galactic Legacy Infrared Midplane Survey Extraordinaire (GLIMPSE) – au profitat de un fenomen cunoscut sub numele de lentilă gravitațională pentru a mări lumina îndepărtată a acestor galaxii timpurii.

După cum a subliniat Einstein în a lui teoria relativității generalegravitația este curbarea și distorsiunea spațiului-timp în prezența materiei și a energiei. Acest spațiu curbat, la rândul său, dictează modul în care energia și materia se mișcă.

POVEȘTI LEGATE

— „Firuri de stele” vechi de 13 miliarde de ani descoperite în apropierea centrului Căii Lactee ar putea fi cele mai vechi blocuri de construcție ale galaxiei noastre

— Studiul stelelor „gemene” constată că 1 din 12 a ucis și a mâncat o planetă

— Fenomenul „fântâna tinereții” recent descoperit ar putea ajuta stelele să întârzie moartea cu miliarde de ani

Aceasta înseamnă că, deși lumina călătorește în linie dreaptă, ea poate fi îndoită și mărită de gravitație. În acest caz, galaxia Abell S1063 se află între regiunea pe care au ales să o studieze și sistemul nostru solar, concentrând lumina galaxiei timpurii, astfel încât să poată fi văzută cu telescoape.

Îndreptând JWST către această regiune a spațiului curbat și adunând încet lumina din spatele ei, astronomii au împins telescopul la limita capacităților sale, surprinzând primele licăriri slabe din galaxiile timpurii.

Dacă vor fi confirmate de studii ulterioare, aceste galaxii candidate vor fi mai tinere decât cea mai veche galaxie confirmatăJADES-GS-z14-0, cu aproximativ 90 de milioane de ani – plasându-i printre primii care ar putea fi formați vreodată. Și faptul că toate au fost găsite în aceeași regiune a cerului sugerează că ar putea fi mult mai mulți acolo.

Deci cum au crescut galaxii ca acestea atât de repede? Răspunsurile la misterul cosmic rămân evazive, dar este puțin probabil să o facă rupe înțelegerea noastră actuală a cosmologiei. În schimb, astronomii se joacă cu explicații care includ apariția mai devreme decât cea anticipată a găurilor negre gigantice, feedback de la exploziile supernovei sau chiar influența energie întunecată pentru a explica formarea rapidă a stelelor în interiorul lor.

December 4, 2024