James Webb Uzay Teleskobu yıldız ışığının doğuşuna tanıklık ediyor

Öncü notlar James Webb Uzay Teleskobu Erken galaksi birleşmelerinin sonuçları, yıldızların önceden bilinenden daha hızlı ve daha verimli bir şekilde oluştuğunu gösteriyor; bu da karmaşık yıldız kümelerini ortaya çıkarıyor ve mevcut kozmolojik teorilere meydan okuyor.

• Galaksiler ve yıldızlar daha hızlı evrimleşti büyük patlama Beklenenden.
• İlk galaksilerden birinin ayrıntılı görüntüleri, büyümenin düşündüğümüzden çok daha hızlı olduğunu gösteriyor.

Uluslararası bir araştırma ekibi, şimdiye kadarki ilk galaksi birleşmesine ilişkin benzeri görülmemiş ayrıntılı gözlemler yaptı. Yıldızların düşündüğümüzden daha hızlı ve verimli bir şekilde evrimleştiğini öne sürüyorlar.

Büyük patlamadan 510 milyon yıl sonra, yani yaklaşık 13 milyar yıl önce var olan devasa nesneyi gözlemlemek için James Webb Uzay Teleskobu'nu (JWST) kullandılar.

Melbourne Üniversitesi'nden ASTRO 3D Erken Galaksiler Araştırma Görevlisi Dr. Kit Boyett, “Bu gözlemleri yaptığımızda, bu galaksinin erken evrende keşfedilen diğer galaksilerden 10 kat daha büyük olduğunu gördük” diyor. Yakın zamanda yayınlanan bir makalenin baş yazarıdır. Doğa astronomisi. Makalede Avustralya, Tayland, İtalya, ABD, Japonya, Danimarka ve Çin'deki 19 kurumdan 27 yazar yer alıyor.

2021'de fırlatılan James Webb Uzay Teleskobu, gökbilimcilerin erken evreni daha önce imkansız olan yöntemlerle görüntülemesine olanak tanıyor. Önceki teleskoplarda tek ışık noktaları olarak görünen nesneler; Hubble uzay teleskobukarmaşıklığını ortaya koyuyor.

James Webb Uzay Teleskobu, 13 milyar yıl önceki devasa galaksi birleşmesinin ayrıntılarını gösteriyor. Kredi bilgileri: Astro3D

ASTRO 3D İlk Galaksiler konu lideri ve sözleşmeli Profesör Michel Trinity, “James Webb Uzay Teleskobu'nun, gözlemlenebilir evrenin sınırındaki galaksilerin ayrıntılı bir görünümünü sağlama ve böylece zamanda geriye gitme konusundaki gücünü görmek şaşırtıcı” diyor. Melbourne Üniversitesi'nin lideri. Profesör Trinity şunları ekliyor: “Bu uzay gözlemevi, erken galaksi oluşumuna ilişkin anlayışımızı değiştiriyor.”

Mevcut makaledeki gözlemler, ana kümede iki bileşen ve uzun bir kuyruk bulunan birkaç kümeden oluşan bir galaksiyi göstermektedir; bu, iki galaksinin daha büyük bir galakside devam eden birleşmesine işaret etmektedir.

“Birleşme henüz bitmedi. Hala iki nesneyi görebildiğimiz için bunu söyleyebiliriz. Uzun kuyruk muhtemelen birleşme işlemi sırasında bazı malzemelerin bir kenara atılmasının bir sonucudur. İki nesne birleştiğinde, birbirlerinden kurtulurlar. Boyett şöyle diyor: “Bu bize bir birleşme olduğunu ve bunun şimdiye kadarki en uzak birleşme olduğunu gösteriyor.”

James Webb Uzay Teleskobu kullanılarak yapılan bu ve diğer gözlemler, astrofizikçileri evrenin ilk yıllarına ilişkin modellerini gözden geçirmeye sevk ediyor.

Dr. Boyett, “James Webb ile evrenin erken dönemlerinde görmeyi beklediğimizden daha fazla nesne görüyoruz ve bu nesneler de düşündüğümüzden daha büyük kütleli” diyor. “Kozmolojimiz mutlaka yanlış değil, ancak galaksilerin ne kadar hızlı oluştuğuna dair anlayışımız, boyutlarının mümkün olduğunu düşündüğümüzden daha büyük olması olabilir.”

Diğer antik galaksiler. Kredi bilgileri: Astro3D

Dr. Boyett'in ekibinin bulguları, bu galaksilerin birleşerek çok hızlı bir şekilde kütle biriktirebildiklerini gösteriyor.

Ancak Dr. Boyett'i şaşırtan şey sadece galaksilerin büyüklüğü ve büyüme hızları değildi. Makalesinde, birleşen galaksileri oluşturan yıldızların sayısı ilk kez açıklanıyor; bu, James Webb Uzay Teleskobu'nun mümkün kıldığı bir başka ayrıntı.

“Spektroskopik analizimizi görüntülememizle karşılaştırdığımızda farklı olan iki şey bulduk. Görüntü bize yıldız sayısının az olduğunu söylüyordu ancak spektroskopi çok yaşlı yıldızlardan bahsediyordu. Ancak her ikisinin de doğru olduğu ortaya çıktı.” Boyett diyor. Çünkü elimizde bir değil iki yıldız grubu var.”

“Eski sakinler uzun zamandır oradalar ve galaksilerin birleşmesi sonucu yeni yıldızların oluştuğunu düşünüyoruz ve görüntülerde de bunu görüyoruz; eski sakinlerin üzerinde yeni yıldızlar var.”

Bu uzak nesnelerle ilgili çalışmaların çoğu çok genç yıldızları gösteriyor; ancak bunun nedeni, genç yıldızların daha parlak olması ve dolayısıyla onların ışıklarının görüntüleme verilerine hakim olmasıdır. Ancak James Webb Uzay Teleskobu o kadar detaylı gözlemlere izin veriyor ki iki grup birbirinden ayırt edilebiliyor.

“Gerçek şu ki, spektroskopi o kadar ayrıntılı ki, antik yıldızların ince özelliklerini görebiliyoruz ve bu bize aslında orada düşündüğümüzden daha fazlasının olduğunu söylüyor” diyor Dr. Boyett.

“Bu tamamen şaşırtıcı değil, çünkü evrenin tarihi boyunca çeşitli nedenlerden dolayı yeni yıldız oluşumunun zirveye ulaştığını ve bunun birden fazla popülasyona yol açtığını biliyoruz.

“Ama onları ilk kez bu mesafeden görüyoruz.”

Makalenin mevcut modelleme açısından önemli etkileri vardır.

“Simülasyonlarımız, gözlemlediğimiz nesneye benzer, evrenle kabaca aynı yaşta ve kabaca aynı kütleye sahip bir nesne üretebilir. Ancak bu son derece nadirdir. Çok nadirdir, tüm modelde bunlardan yalnızca bir tane vardır.” “Gözlemlerimiz ya çok şanslı olduğumuzu ya da simülasyonlarımızın yanlış olduğunu gösteriyor ve bu tür şeyler düşündüğümüzden daha yaygın.” gözlemleme şansı.

“Kaçırdığımızı düşündüğümüz şey, yıldızların daha verimli bir şekilde oluştuğudur ve modellerimizde değiştirmemiz gereken şey bu olabilir.”

Referans: Kristan Boyett, Michele Trinti, Nisha Lithokawalit, Antonello Calabro, Benjamin Metha, Guido Roberts Borsani, Niccolò Dalmaso, Lilan Yang, Paola Santini, Tommaso Trio, Tucker Jones tarafından yazılan “Büyük Patlama'dan 510 milyon yıl sonra etkileşim halindeki devasa bir galaksi”. Alaina Henry, Charlotte A. Mason, Takahiro Morishita, Themia Nanayakkara, Namrata Roy, Chen Wang, Adriano Fontana, Emiliano Merlin, Marco Castellano, Diego Paris, Marusha Bradac, Matt Malkan, Danilo Marchesini, Sara Mascia, Karl Glezbrook, Laura Pinterici. , Eros Vanzella ve Benedetta Vulcani, 7 Mart 2024, Doğa astronomisi.
doi: 10.1038/s41550-024-02218-7