Астрономы сообщили об открытии самых далеких галактик с помощью телескопа Джеймс Уэбб

1 287

Международная группа астрономов использовала данные космического телескопа Джеймс Уэбб, чтобы сообщить об открытии самых ранних галактик, подтвержденных на сегодняшний день. Свету от этих галактик потребовалось более 13,4 миллиардов лет, чтобы достичь нас, поскольку эти галактики появились менее чем через 400 миллионов лет после Большого взрыва, когда возраст Вселенной составлял всего 2% от ее нынешнего возраста.

Более ранние данные Уэбба предоставили кандидатов в такие молодые галактики. Теперь эти цели были подтверждены спектроскопическими наблюдениями, обнаружившими характерные и отличительные закономерности в отпечатках света, исходящего от этих невероятно далеких и тусклых галактик.

«Было крайне важно доказать, что эти галактики действительно существуют в ранней Вселенной. Вполне возможно, что более близкие галактики маскируются под очень далекие галактики», — сказала астроном и соавтор работы Эмма Кертис-Лейк.

«Мы увидели спектр, как мы и надеялись, подтверждающий, что эти галактики находятся на истинном краю нашего поля зрения, несколько дальше, чем мог видеть Хаббл! Это чрезвычайно захватывающее достижение».

Наблюдения стали результатом сотрудничества ученых, которые руководили разработкой двух инструментов на борту Уэбба: камеры ближнего инфракрасного диапазона (NIRCam) и спектрографа ближнего инфракрасного диапазона (NIRSpec).

Исследование самых слабых и самых ранних галактик было основной причиной создания концепций этих инструментов. В 2015 году группы ученых объединились, чтобы предложить Advanced Deep Extragalactic Survey (JADES) — амбициозную программу, на которую было выделено чуть более одного месяца времени работы телескопа в течение двух лет, и которая предназначена для получения представления о ранней Вселенной, беспрецедентного по глубине и детализации.

Первый раунд наблюдений JADES был сосредоточен на области сверхглубокого поля космического телескопа Хаббл и вокруг нее. На протяжении более 20 лет этот небольшой участок неба был целью почти всех крупных телескопов, создавая исключительно чувствительный набор данных, охватывающий весь электромагнитный спектр.

Теперь Джеймс Уэбб добавляет свой уникальный вид, предоставляя самые четкие изображения, которые когда-либо были получены.

Программа JADES началась с NIRCam, которая использовала более 10 дней миссии для наблюдения за полем в девяти различных инфракрасных цветах и ​​получения изображений неба. Область в 15 раз больше, чем самые глубокие инфракрасные изображения, полученные космическим телескопом Хаббла, но еще глубже и четче на этих длинах волн.

Изображение имеет размер в рост человека, если смотреть на него с расстояния примерно в полтора километра. Тем не менее, оно содержит почти 100 000 галактик, каждая из которых запечатлена в какой-то момент своей истории, миллиарды лет назад.

На этом изображении, полученном космическим телескопом Джеймс Уэбб, выделяется область, изучаемая JWST Advanced Deep Extragalactic Survey (JADES). Эта область находится внутри сверхглубокого поля космического телескопа Хаббл и вокруг него. Ученые использовали прибор NIRCam для наблюдения за полем в девяти различных диапазонах инфракрасных длин волн. На этих изображениях они искали слабые галактики, видимые в инфракрасном диапазоне, но чьи спектры резко обрываются на критической длине волны. Они провели дополнительные наблюдения (здесь не показаны) с помощью прибора NIRSpec, чтобы измерить красное смещение каждой галактики и выявить свойства газа и звезд в этих галактиках. На этом изображении синий представляет свет с длиной волны 1,15 микрона (115 Вт), зеленый — 2,0 микрона (200 Вт), а красный — 4,44 микрона (444 Вт). Загрузите полный образ JADES из галереи ресурсов. Авторы и права: НАСА, ЕКА, CSA,

«Впервые мы обнаружили галактики всего через 350 миллионов лет после Большого взрыва, и мы можем быть абсолютно уверены в таких фантастических расстояниях», — говорят астрономы. «Найти эти ранние галактики на таких потрясающе красивых изображениях — это особый опыт».

На этих изображениях галактики в ранней Вселенной можно отличить по аспекту их многоволновых цветов. Длина волны света увеличивается по мере расширения Вселенной, и свет от этих самых молодых галактик растягивается в 14 раз.

Астрономы ищут слабые галактики, которые видны в инфракрасном диапазоне, но свет которых резко обрывается на критической длине волны. Положение границы в спектре каждой галактики смещается из-за расширения Вселенной. Команда JADES просмотрела изображения Уэбба в поисках этих отличительных кандидатов.

Затем они использовали инструмент NIRSpec для одного периода наблюдения, охватывающего три дня, в общей сложности 28 часов сбора данных. Команда собрала свет от 250 тусклых галактик, что позволило астрономам изучить узоры, отпечатанные в спектре атомами в каждой галактике. Это дало точное измерение красного смещения каждой галактики и выявило свойства газа и звезд в этих галактиках.

«Это, безусловно, самые слабые инфракрасные спектры, когда-либо полученные», — сказал астроном и соавтор работы Стефано Карниани из Scuola Normale Superiore в Италии. «Они показывают то, что мы надеялись увидеть: точное измерение предельной длины волны света из-за рассеяния межгалактического водорода».

Четыре из изученных галактик являются особенными, так как было обнаружено, что они находятся в беспрецедентно ранней эпохе. Результаты предоставили спектроскопическое подтверждение того, что эти четыре галактики находятся на красных смещениях выше 10, в том числе две на красном смещении 13.

Это соответствует времени, когда Вселенной было примерно 330 миллионов лет, что установило новый рубеж в поисках далеких галактик. Эти галактики чрезвычайно тусклые из-за их большого расстояния от нас. Астрономы теперь могут исследовать их свойства благодаря исключительной чувствительности Уэбба.

Параметры загрузки

Источник webbtelescope.org
Смотрите также:
Подписаться
Уведомление о
0 Комментарий
Встроенные отзывы
Посмотреть все комментарии