_ Astronomii găsesc cea mai îndepărtată galaxie folosind Telescopul spațial James Webb

O echipă internațională de astronomi a anunțat astăzi descoperirea celor mai vechi și mai îndepărtate galaxii văzute vreodată, datând de la doar 300 de milioane de ani după Big Bang. Aceste rezultate, folosind telescopul spațial James Webb (JWST) de la NASA, marchează o piatră de hotar majoră în studiul universului timpuriu.

Descoperirile au fost făcute de echipa JWST Advanced Deep Extragalactic Survey (JADES). Daniel Eisenstein de la Centrul pentru Astrofizică | Harvard & Smithsonian (CfA) este unul dintre liderii echipei JADES și cercetătorul principal al programului de observare care a dezvăluit aceste galaxii. Ben Johnson și Phillip Cargile, ambii cercetători la CfA, și Zihao Wu, doctorat la Harvard. student la CfA, a jucat, de asemenea, roluri importante.

Din cauza expansiunii universului, lumina din galaxiile îndepărtate se întinde la lungimi de undă mai mari pe măsură ce călătorește. Acest efect este atât de extrem pentru aceste două galaxii încât lumina lor ultravioletă este deplasată la lungimi de undă infraroșii, unde doar JWST o poate vedea. Deoarece lumina necesită timp pentru a călători, galaxiile mai îndepărtate sunt, de asemenea, văzute așa cum au fost mai devreme în timp.

Cele două galaxii care bat record sunt numite JADES-GS-z14-0 și JADES-GS-z14-1. , primul fiind cel mai îndepărtat dintre cei doi. Pe lângă faptul că este noul deținător al recordului de distanță, JADES-GS-z14-0 este remarcabil pentru cât de mare și strălucitor este.

„Dimensiunea galaxiei dovedește în mod clar că cea mai mare parte a luminii este produsă. de un număr mare de stele tinere”, a spus Eisenstein, profesor de la Harvard și președinte al departamentului de astronomie, „mai degrabă decât materialul care cade într-o gaură neagră supermasivă din centrul galaxiei, care ar părea mult mai mică.”

Combinația dintre luminozitatea extremă și faptul că stelele tinere alimentează această luminozitate ridicată face din JADES-GS-z14-0 cea mai izbitoare dovadă găsită până acum pentru formarea rapidă a galaxiilor mari și masive în universul timpuriu.

„JADES-GS-z14-0 devine acum arhetipul acestui fenomen”, spune dr. Stefano Carniani de la Scuola Normale Superiore din Pisa, autorul principal al lucrării de descoperire. „Este uimitor faptul că universul poate face o astfel de galaxie în doar 300 de milioane de ani.”

Dovezile pentru galaxii timpurii surprinzător de viguroase au apărut chiar și în primele imagini JWST și s-au înmulțit în primii doi ani ai misiune. Această tendință vine în contradicție cu așteptările pe care le aveau majoritatea astronomilor înainte de lansarea JWST a teoriilor de formare a galaxiilor.

JADES-GS-z14-0 a fost un puzzle pentru echipa JADES când l-au observat pentru prima dată peste un an. în urmă, deoarece pe cer pare destul de aproape de o galaxie din prim-plan, echipa nu putea fi sigură că cei doi nu erau vecini. Dar, în octombrie 2023, echipa JADES a efectuat imagini și mai profunde – cinci zile întregi cu Camera JWST Near-Infrared pe un singur câmp – și a folosit filtre concepute pentru a izola mai bine cele mai vechi galaxii.

„Nu am putut decât să putem. „Nu văd nicio modalitate plauzibilă de a explica această galaxie ca fiind doar o vecină a galaxiei mai apropiate”, spune dr. Kevin Hainline, profesor de cercetare la Universitatea din Arizona.

Galaxia este situată într-un câmp unde JWST Mid-Infrared Instrument a efectuat o observație ultra-profundă. Luminozitatea sa la lungimi de undă intermediare în infraroșu este un semn al emisiei de hidrogen și chiar atomii de oxigen din universul timpuriu.

„În ciuda faptului că este atât de tânără, galaxia lucrează deja din greu pentru a crea elementele care ne sunt familiare pe Pământ. ”, a spus Zihao Wu, coautor al unei a doua lucrări despre această descoperire, condusă de Jakob Helton, un student absolvent la Universitatea din Arizona.

Încurajat, echipa a obținut apoi un spectru al fiecărei galaxii. și și-au confirmat speranțele că JADES-GS-z14-0 a fost într-adevăr o galaxie record și că candidatul mai slab, JADES-GS-z14-1, era aproape la fel de departe.

O a treia lucrare condusă de Brant Robertson, profesor la Universitatea din California-Santa Cruz, și Ben Johnson, studiază evoluția acestei populații timpurii de galaxii.

„Acest obiect uimitor. arată că formarea galaxiilor în universul timpuriu este foarte rapidă și intensă”, a spus Johnson, „și JWST ne va permite să găsim mai multe dintre aceste galaxii, poate când universul era și mai tânăr. Este o oportunitate minunată de a studia cum au început galaxiile ."

Toate cele trei lucrări sunt disponibile în prezent pe serverul arXiv preprint.

(Fluierul)