11 августа, 2022

zhukvesti

Находите все последние статьи и смотрите телешоу, репортажи и подкасты, связанные с Россией.

Неделю спустя астрономы нашли галактику глубже во времени.

Увеличить / Космический телескоп Джеймса Уэбба продолжает выполнять свои обещания по открытию ранних галактик.

НАСА

Данные космического телескопа Уэбба попали в руки астрономов только за последние несколько недель, но они ждали этого годами, и, похоже, анализ готов. Результат был похож на гонку назад во времени, поскольку новые открытия обнаружили объекты, которые сформировались гораздо ближе к Большому взрыву, который породил нашу Вселенную. прошлая неделя, Один из таких поисков Существовавшая галактика появилась менее чем через 400 миллионов лет после Большого взрыва. На этой неделе новый анализ выявил галактику, появившуюся всего через 233 миллиона лет после возникновения Вселенной.

Это открытие — счастливый побочный результат работы, призванной ответить на более общий вопрос: сколько галактик мы должны увидеть в разные моменты времени после Большого взрыва?

Назад во времени

Как мы сообщали на прошлой неделе, ранняя Вселенная была непрозрачна для света на любых длинах волн, несущего больше энергии, чем требуется для ионизации водорода. Эта энергия находится в ультрафиолетовой части спектра, но красное смещение, вызванное расширением Вселенной за 13 миллиардов лет, сместило эту точку отсечки в инфракрасную часть спектра. Чтобы найти галактики того времени, мы должны искать объекты, которые не видны в более коротких инфракрасных длинах волн (это означает, что свет когда-то был выше точки отсечки водорода), но появляются в более длинных волнах с более низкой энергией.

Чем глубже граница между видимым и невидимым в инфракрасном диапазоне, тем сильнее красное смещение и тем дальше находится объект. Чем дальше объект, тем ближе время к Большому Взрыву.

Изучение этих галактик может рассказать нам кое-что об их индивидуальных свойствах. Но идентификация большой группы ранних галактик может помочь нам определить, как быстро они сформировались, и определить любые изменения в галактической динамике, которые произошли в определенное время в прошлом Вселенной. Это изменение во времени частоты видимых объектов называется «функцией светимости», и была проделана некоторая работа по описанию функции светимости ранних галактик. Но инфракрасные длины волн первых галактик поглощаются атмосферой Земли, и поэтому их необходимо отображать из космоса. Это было одной из целей проектирования телескопа Уэбба.

READ  Когда следует беспокоиться о выпадении волос, по мнению трихологов

Новая работа была сосредоточена на изучении функции светимости галактик, которые образовались вскоре (с астрономической точки зрения) после Большого взрыва. Но при создании каталога ранних галактик исследователи обнаружили, по-видимому, самую старую из когда-либо сфотографированных галактик.

Выбор работы

Исследователи использовали два источника данных для реконструкции внешнего вида галактик в разные моменты времени. Один был получен путем анализа работы, проделанной с помощью инфракрасного телескопа (ESA). телескоп перспектива) и космический телескоп Spitzer, оба из которых сфотографировали галактики, которые были относительно старше, когда они излучали свет, который сейчас достигает Земли — примерно через 600 миллионов лет или более после Большого взрыва. Другие встроенные данные, сгенерированные Уэббом, включая наборы данных, проанализированные в статье. Сообщить о нас А местность снимали в Первый публичный релиз изображения. Во всех случаях исследователи искали одно и то же: то, что присутствовало в длинноволновом инфракрасном диапазоне, но отсутствовало в более коротком.

Всего команда идентифицировала 55 далеких галактик, 44 из которых ранее не наблюдались. Тридцать девять из них взяты из веб-данных, и в это число входят две древние галактики, идентифицированные на прошлой неделе. Цифры не особенно точны для более высоких красных смещений, поскольку они основаны только на одной или двух галактиках. Но в целом наблюдается тенденция к постепенному уменьшению видимых объектов в течение нескольких сотен миллионов лет после Большого взрыва, без резких изменений и сокращений.

Но удивительно то, что есть данные для галактики с очень большим красным смещением (z = 16,7, для тех, кто в этом разбирается). Это означает, что прошло менее 250 миллионов лет после Большого взрыва. Это расстояние частично зависит от того факта, что первый фильтр длин волн, в котором появляется объект, кажется там очень слабым, что указывает на то, что он слаб на длинах волн, которые допускает фильтр. Это указывает на то, что отсечка индуцированного водородом света находится вблизи края полосы фильтра.

READ  Хаббл обнаружил черную дыру, которая способствует рождению звезды

Как и далекие галактики, описанные на прошлой неделе, она также, по-видимому, имеет материал, эквивалентный миллиарду солнц в форме звезд. По оценкам исследователей, она, возможно, начала формировать звезды через 120 миллионов лет после Большого взрыва и, безусловно, сделала это 220 миллионов лет назад.

Исследователи совершенно уверены, что эта новая галактика является настоящим открытием: «После обширных исследований мы в настоящее время не можем найти никакого разумного объяснения этому объекту, кроме новой галактики с красным смещением». А добавление второго независимого подтверждения предыдущих открытий галактик значительно повышает нашу уверенность в этих открытиях. Все это говорит о том, что новый телескоп оправдывает ожидания, по крайней мере, в отношении ранних галактик.

Большой вопрос сейчас заключается в том, что появится, когда они будут нацелены на регионы с высокими линзами, которые могут увеличивать объекты до такой степени, что мы можем отображать структуры в этих ранних галактиках. Вероятно, мы это уже сделали, но нам придется подождать, пока описания появятся в файле arXiv.

arxiv-файл. Абстрактный номер: 2207.12356 (Об arXiv).