Rury u bram świtu

Odkąd dwa lata temu Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba zaczął działać, astronomowie używali go do wzajemnego przeskakiwania miliony lat w przeszłość, do momentu, który nazywają kosmicznym świtem, kiedy powstały pierwsze gwiazdy i galaktyki.

W zeszłym miesiącu międzynarodowy zespół prowadzący badania JWST Advanced Deep Extragalactic Survey (JADES) oznajmił, że zidentyfikował najstarszą i najdalszą odkrytą galaktykę – kolorową bańkę w kształcie banana o średnicy 1600 lat świetlnych. Astronomowie twierdzą, że świecił intensywnym światłem gwiazd już wtedy, gdy Wszechświat był w powijakach, czyli miał zaledwie 290 milionów lat.

Nowa galaktyka, znana jako JADES-GS-z14-0, jest jednym z serii odkryć Webba, obejmujących wczesne galaktyki i czarne dziury, które rzucają wyzwanie tradycyjnym modelom powstawania pierwszych gwiazd i galaktyk.

Naukowcy stwierdzili: „To odkrycie dowodzi, że jasne galaktyki istniały już 300 milionów lat po Wielkim Wybuchu i są częstsze, niż oczekiwano”. Napisał na kartce papieru Został opublikowany w Physics Online Archive.

„Modele powstawania galaktyk będą musiały uwzględniać obecność tak dużych, jasnych galaktyk na bardzo wczesnym etapie historii kosmosu” – stwierdzili autorzy, którymi kierował Stefano Cargnani, profesor na Uniwersytecie Scuola Normale Superiore w Pizie we Włoszech.

Galaktykę po raz pierwszy zaobserwowano podczas przeglądu głębokiego kosmosu przy użyciu kamery internetowej działającej w bliskiej podczerwieni, jednego z głównych instrumentów teleskopu. W skrawku południowego nieba, znanym jako Jadeitowe Pole Pochodzenia, który ma około jedną czwartą wielkości księżyca w pełni, naukowcy odkryli 11 galaktyk, które prawdopodobnie pochodzą z czasów, gdy Wszechświat miał mniej niż 400 milionów lat – to dużo starszy niż myśleli. To było do przewidzenia.

Późniejsze badania przeprowadzone przez dr Cargnani i jego współpracowników przy użyciu spektrografu w podczerwieni teleskopu ujawniły, że długość fali światła z JADES-GS-z14-0 została rozciągnięta ponad 15-krotnie w wyniku ekspansji Wszechświata (przesunięcie ku czerwieni wynoszące 14 w przypadku pomiary astronomiczne). terminologiczna), podobnie jak ton syreny zmniejsza się wraz z jej prędkością. Oznacza to, że światło zmierzało w naszą stronę 13,5 miliarda lat temu, wkrótce po powstaniu wszechświata. (Według obliczeń kosmologicznych Wszechświat ma około 13,8 miliardów lat.)

Światło z galaktyki jest rozproszone po rozproszonym obszarze, co wskazuje, że rozbłysk pochodzi od gwiazd, a nie z wąwozu czarnej dziury. Jego jasność odpowiada mocy setek milionów słońc, co stanowi zdumiewającą liczbę powstałą i złożoną w ciągu zaledwie 290 milionów lat.

Światło gwiazd zawiera także widmowe sygnatury tlenu, który nie istniał, gdy Wszechświat się rodził. Oznacza to, że gwiazdy w tej galaktyce przeszły już przez wiele cykli narodzin, śmierci i odrodzenia, które wzbogaciły wszechświat w ciężkie pierwiastki potrzebne do ewolucji i istnienia.

Jak to się stało w tak krótkim czasie, pozostaje tajemnicą, jedną tajemnicą na niebie pełnym nich. Niektórzy astronomowie sugerują, że supermasywne czarne dziury – powstałe w wyniku zapadnięcia się pierwotnych obłoków gazu – mogą służyć za nasiona galaktyk.

W poście na blogu„Astronomowie prawdopodobnie w ciągu następnej dekady odkryją dzięki Webbowi znacznie więcej tych świecących galaktyk, być może pochodzących z wcześniejszych czasów” – napisali dr Cargnani i Kevin Heinlein z Uniwersytetu w Arizonie, kolejny członek zespołu JADES. „Jesteśmy podekscytowani aby zobaczyć niezwykłą różnorodność galaktyk, które istniały w Kosmicznym Świcie!