“Mümkün olanın ötesinde” – Webb Uzay Teleskobu gizemli antik galaksileri keşfediyor

Galaksilerin nasıl oluştuğuna ve karanlık maddenin doğasına dair anlayışımız, daha da büyük galaksi yıldız kümelerinin yeni gözlemleriyle tamamen altüst olabilir. Samanyolu Var olmaması gereken 11 milyar yıldan fazla bir süre öncesinden.

Makale yayınlandı doğa James Webb Uzay Teleskobu'ndan (JWST) alınan yeni veriler kullanılarak sonuçların ayrıntıları. Sonuçlar, 11,5 milyar yıl önce gözlemlenen (kozmolojik kırmızıya kayma 3,2) erken evrendeki devasa bir galaksinin, çok daha erken, 1,5 milyar yıl önce (yaklaşık 11 kırmızıya kayma) oluşmuş çok eski bir yıldız popülasyonuna sahip olduğunu gösteriyor. Bu gözlem, mevcut modellemeyi tersine çeviriyor, çünkü yeterli miktarda karanlık madde oluşmaya yetecek konsantrasyonlarda birikmiyor.

Swinburne Teknoloji Üniversitesi profesörü Karl Glazebrook, bu büyük, sessiz galaksinin spektroskopik gözlemlerini yapmak için James Webb Uzay Teleskobu'nu kullanan uluslararası ekibin ve araştırmanın liderliğini yaptı.

“Yedi yıldır bu galaksiyi takip ediyorduk ve yaşını öğrenmek için Dünya'daki en büyük iki teleskopla onu gözlemlemek için saatler harcamıştık. Ama o kadar kırmızı ve o kadar sönüktü ki onu ölçemedik. Sonunda bunu yapmak zorunda kaldık. Dünya'dan ayrıl ve onun doğasını doğrulamak için James Webb Uzay Teleskobu'nu kullan.”

Galaksi oluşumu, modern astrofizik tarafından desteklenen ve erken kozmik çağlarda büyük kütleli galaksilerin sayısında güçlü bir düşüş öngören temel bir modeldir. Son derece büyük hareketsiz galaksiler, evrenin ortaya çıkışından bir ila iki milyar yıl sonra gözlemlendi. büyük patlama Bu da önceki teorik modellere meydan okuyor.

Değerli Profesör Glazebrook, Swinburne Astrofizik ve Süper Hesaplama Merkezi'nden Dr Themiya Nanayakkara, Dr Lalitwadi Kawinwanichakij, Dr Colin Jacobs, Dr Harry Chittenden, Doçent Glenn G Kacprzak ve Doçent Ivo Lappé dahil olmak üzere dünya çapında önde gelen araştırmacılarla çalıştı. .

“Bu, 2010 yılında başlattığımız ve bu galaksinin alışılmadık bir galaksi olarak tanımlanmasına yol açan kızılötesi gökyüzü araştırmalarından, Keck ve Uzay İstasyonu'nda geçirdiğimiz uzun saatlere kadar tam anlamıyla bir ekip çalışmasıydı. Çok büyük teleskop Geçen sene James Webb Uzay Teleskobu verilerini nasıl işleyeceğimizi ve bu spektrumu nasıl analiz edeceğimizi bulmak için büyük çaba sarf edene kadar bunu doğrulamayı denedik, ancak başaramadık.

James Webb Uzay Teleskobu verilerinin spektroskopik analizine öncülük eden Dr. Themiya Nanayakkara, “Artık evrenin derinliklerinde var olan en eski barışçıl mega canavarları doğrulamak için mümkün olanın ötesine geçiyoruz” diyor.

“Bu, galaksilerin nasıl oluştuğuna ve evrimleştiğine dair mevcut anlayışımızın sınırlarını zorluyor. Şimdi asıl soru, onların evrende bu kadar erken bir zamanda nasıl bu kadar hızlı oluştukları ve hangi gizemli mekanizmaların onların evrende aniden yıldız oluşturmalarını engellediğidir. evrenin geri kalanı.”

Batı Avustralya Üniversitesi Uluslararası Radyo Astronomi Araştırma Merkezi Merkezi'nden Doçent Claudia Lagos (Tekrarlamak), çalışma için karanlık madde konsantrasyonlarının evriminin teorik modellemesinin geliştirilmesinde çok önemliydi.

“Galaksi oluşumu büyük ölçüde karanlık maddenin nasıl yoğunlaştığıyla belirleniyor” diyor. “Evrenin bu kadar erken dönemlerindeki bu son derece büyük kütleli gökadaların varlığı, standart kozmoloji modelimiz için büyük zorluklar yaratıyor. Bunun nedeni, bu büyük gökadalara ev sahipliği yapan devasa karanlık madde yapılarının henüz oluşmaya zamanının olmadığına inanmamızdır. Daha Fazlası Bu galaksilerin ne kadar yaygın olduğunu anlamak ve bu galaksilerin gerçekte ne kadar büyük olduğunu anlamamıza yardımcı olmak için gözlemlere ihtiyaç vardır.

Profesör Glazebrook bunun karanlık madde fiziği anlayışımızda yeni bir atılım olacağını umuyor.

“James Webb Uzay Teleskobu, erken büyük kütleli gökada oluşumuna dair giderek artan kanıtlar buldu. Bu sonuç, bu fenomen için yeni bir rekor kırdı. Her ne kadar çok çarpıcı olsa da, yalnızca bir nesne. Ancak çok daha fazlasını bulmayı umuyoruz ve eğer bulursak. “Galaksi oluşumu hakkındaki fikirlerimizi bozacak.”

Referans: Karl Glazebrook, Thymia Nanayakkara, Corentin Schreiber, Claudia Lagos, Lalitwadi Kawinwanichakij, Colin Jacobs, Harry Chittenden, Gabriel Brammer, Glenn G. Kaprzak, Ivo Labpi, Danilo Marchesini tarafından yazılan “yıldızlarını z ~ 11'de oluşturan devasa bir galaksi” , Z. Semel-Marsan, Pascal A. Oish, Casey Papovich, Rhea-Sylvia Remus, Kim-VH. Tran, James Esdell ve Angel Chandro-Gomez, 14 Şubat 2024, doğa.
doi: 10.1038/s41586-024-07191-9