James Webb Uzay Teleskobu tarafından yakalanan derin-kızılötesi evrenin çarpıcı görüntüsü, galaksilerin 42 yeni lens görüntüsünü ortaya çıkardı ve merceğin şeklinin eşi görülmemiş bir derinliğini ortaya çıkardı, bu da sonunda ilk galaksileri görmemize yardımcı olabilir.
keşfetmek James Webb Uzay Teleskobu Özel bir sunumda ABD Başkanı Joe Biden’ın derin resmi Beyaz Saray etkinliği Kimin 11 Temmuz’da gözaltına alındığı yakından korunan bir sırdı. Gökbilimcilerden oluşan ekipler, görüntünün yayınlanmasından sonraki bir hafta içinde topluluğun ön baskı sunucusuna gönderilen üç yeni araştırma makalesiyle, onu analiz eden ilk kişi olmak için yarıştı.
“Dürüst olmak gerekirse biraz üzüldük!” Arizona Üniversitesi’ndeki Steward Gözlemevi’nde astronom ve makalelerden birinin ortak yazarı Brenda Fry, Space.com’a söyledi. “Genellikle bir veya iki yıl önceden uyarı alırız ama kimse görmedi. [this release] Bu saatte gelir.”
bu gökada Kısaca SMACS J0723 olarak bilinen SMACS J0723.3-7327 kümesi, Webb tarafından çeşitli yerçekimi mercekleme araştırmaları için görüntülenen bir grup gökada kümesi arasındadır. Üstelik Frye, şimdiye kadar SMACS J0723 ile ilgili istisnai bir şey olmadığını söyledi.
güzel seçilmiş [to be one of the first images] Çünkü nispeten bilinmeyen bir hedefti.”
yerçekimi merceği Çok büyük bir nesnenin yerçekiminin, uzayın optik merceğe benzer bir şekle dönüşmesine, merceğin arkasındaki her şeyden gelen ışığı çarpıtmasına ve parlaklığını artırmasına neden olan bir fenomen. Galaktik kümeler, yaklaşık 3 ila 5 milyon ışıkyılı çapında nispeten kompakt bir hacimde muazzam miktarda kütle (SMACS J0723 durumunda, Güneş’in kütlesinin yaklaşık 100 trilyon katı) içerdiklerinden özellikle etkili merceklerdir. .
Daha önce yapılan anketler Hubble uzay teleskobu ve emekli Herschel Uzay Gözlemevi SMACS J0723 gözlemlerinde arka plan gökadalarının birkaç merceksi görüntüsünü buldular. Ancak Webb, araştırmayı tamamen yeni bir düzeye taşıyor.
Berkeley’deki California Üniversitesi’nde lisansüstü öğrencisi Massimo Pascal tarafından yönetilen Frye ekibi, yeni derin alan görüntüsünün arka planında 42 yeni lens görüntüsü keşfetti. Yerçekimi lensleri aynı galaksinin birden fazla görüntüsünü oluşturabilir, bu nedenle bu 42 görüntü 19 ayrı galaksiyi temsil eder. Almanya’daki Max Planck Astrofizik Enstitüsü’nden Gabriel Caminha liderliğindeki bir başka ekip, yeni bir mercekle 27 görüntü saydı.
Sonuç ne olursa olsun, bu merceksi görüntüler, bilim adamlarının maddenin nasıl görünür ve görünür olduğuna dair haritada ince ayar yapmalarına olanak tanır. karanlık – SMACS J0723 serisinde dağıtılır, böylece merceğin şekli tasarlanır. Durham Üniversitesi’nden Guillaume Mahler liderliğindeki bir ekibin yeni araştırma makalelerinden biri, kütlenin çoğunun kümedeki en parlak ve en büyük gökadada toplandığı sonucuna varıyor.
Pascal, Space.com’a “Modellerimiz yalnızca kütleyi tanımlamakla kalmıyor, aynı zamanda bu merceksi görüntülerin büyütülmesini tanımlamak için de kullanabiliriz” dedi.
Şu anda teyit edilen en uzak gökada, şu anda bilinen uzak bir nesnedir. GN-z1111,09 kırmızıya kayması olan, yani onu 13.4 milyar yıl önceki, yani sadece 400 milyon yıl sonraki haliyle görüyoruz. büyük patlama. (“Kırmızıya kayma”, evren uzaktaki bir nesne ile izleyici arasında gerildiğinde meydana gelen ışığın dalga boyu uzamasını ifade eder. Kırmızıya kayma faktörü ne kadar yüksek olursa, ışık kaynağı o kadar uzak olur.)
En uzak aday HD113’lük bir kırmızıya kaymada tespit edilen , bize Büyük Patlama’dan sadece 300 milyon yıl sonra olduğu gibi görünüyor. ve son zamanlarda, Web’den erken sonuçlar GLASS-z11 olarak adlandırılan başka bir kırmızıya kayma 13 aday gökadası belirledi. Ancak gökbilimciler, HD1 veya GLASS-z11’in kırmızıya kaymasını doğrulamadı.
SMACS J0723’te görülen mercekli gökadalardan herhangi birinin Gn-z11 veya HD1’den daha uzak olup olmadığı henüz belirlenmemiş olsa da, Webb’in bu kırmızıya kayma rekorlarının ikisini de kırması bekleniyor. Pascal ve Frey, “kritik eğri” adı verilen bir fenomeni haritalamakla ilgileniyorlar, çünkü yerçekimi merceği en büyük büyütme kuvvetini bu eğriler boyunca kullanır ve gökbilimcilerin görme şansının en yüksek olduğu yerlerdir. ilk galaksiler.
Frey, “Mercek kümesindeki tipik büyütme 10 kata yakındır, bu da ilk galaksileri görmek için yeterli değildir.” Dedi. “Ama kritik eğriye bakarsak, işlerin yüzlerce hatta binlerce kez büyütüldüğü yer orası.”
Bir yüzeyin topografik haritasındaki kontur çizgileri gibi kritik bir eğri düşünün. Yer. Bu kontur çizgileri ne kadar çok gruplanırsa, yüzeydeki herhangi bir nokta o kadar yükseğe çıkacaktır. Benzer şekilde, kritik eğri, yerçekimi potansiyellerinin kontur çizgilerinin birleştiği yerdir ve ne kadar çok varsa, o potansiyelin gücü ve buna bağlı büyütme o kadar büyük olur. Lensli görüntülerin konumu ve şekli, kritik eğrinin nerede olduğuna dair bir gösterge verebilir.
Frey, “Nihayetinde yapmak istediğimiz şey, büyütmenin daha yüksek olduğu kritik eğri boyunca doğrudan bakmak ve orası en yüksek kırmızıya kaymış gökadaları bulacağımız yer.” Dedi.
Bu nedenle Webb’in derin alan konusundaki ilk üç makalesi, ön kütledeki maddenin miktarını ve dağılımını ve dolayısıyla merceğin şeklini ve kritik eğrinin yerini modellemeye odaklanır.
Ancak modelleme bize galaktik kümenin tarihi hakkında da bilgi verebilir.
Pascal, “Genel dağılımın beklenenden biraz daha uzun olduğunu gördük” dedi. “Belki bir şey söyler Küme birleşme geçmişive bundan çıkarımlarda bulunabilir ve bir bütün olarak bloğun oluşumu hakkında bir şeyler öğrenebiliriz, ki bu çok kaotik bir ortamda gerçekleşir. Yerçekimi Bütün bu galaksilerden birbirlerini çekerler.”
Pascal, Frey’in ekibi ve makalelerin diğer iki yazarı için bir sonraki adım, bu bulguların bilimsel dergilerde yayınlandığını görmek için hakemlik sürecini takip etmektir. Ayrıca, NIRISS’ten (Yakın Kızılötesi Görüntüleyici ve Yarık Spektrofotometre) gelen veriler analiz edilmeyi bekliyor ve bilim adamlarının merceksi gökadaların spektral kırmızıya kaymasını belirlemelerine ve ne kadar uzakta olduklarını görmelerine yardımcı olmalı. (Derin alan görüntüsü, yakın kızılötesi kamera olan NIRCam tarafından çekildi.)
Pascal, “Webb onu filme almadan önce, SMACS J0723 gösterinin yıldızı değildi” dedi. “Şimdi, birdenbire, Webb Web’in gerçekten ne kadar güçlü olduğunu anlatan, daha önce göremediğimiz şeyleri ortaya çıkaran sayfa sayfa var.”
“Bedava müzik aşığı. Sert yemek fanatiği. Troublemaker. Organizatör. Bacon fanatiği. Zombi aşığı. Seyahat bilimcisi.”