Kozmik “dalgalara” çarpmaya hazır James Webb Uzay Teleskobu? Webb, görev başındaki bir cankurtaran gibi ufku taradı ve voleybol topu, frizbi, havuz eriştesi ve sörf tahtası şeklindeki uzak galaksileri tespit etti.
Webb’in verilerini analiz eden araştırmacılar ayrıca, evrenin 600 milyon ila 6 milyar yaşında olduğu dönemde sörf tahtası ve havuz eriştesi şeklindeki galaksilerin çok daha yaygın olduğunu buldu. Bu, diğer teleskoplarla “kumsala” çok daha yakın olan galaksiler için daha önce doğruladığımız sonuçlarla çelişiyor. Yakındaki galaksiler genellikle frizbilere benzeyen yıldızlarla dolu kolları olan açıkça tanımlanmış spiraller veya voleybol toplarına benzeyen pürüzsüz eliptiklerdir.
Bizim için yeni olan galaksi şekillerinin kozmik zaman boyunca evrimleşip evrimleşmediği henüz belli değil. Galaksilerin 3 boyutlu geometrilerinin 13 milyar yıldan fazla sürede nasıl dönüştüğünü ortaya çıkarmak için gelecekteki araştırmalara ihtiyaç var.
Araştırmacılar görüntüleri analiz ediyor NASAJames Webb Uzay Teleskobu, erken evrendeki galaksilerin genellikle sörf tahtaları ve havuz erişteleri gibi düz ve uzun olduğunu ve nadiren voleybol veya frizbi gibi yuvarlak olduklarını buldu. NASA Hubble Araştırmacısı, baş yazar Viraj Pandya, “İncelediğimiz galaksilerin yaklaşık %50 ila %80’i iki boyutta düzleşmiş gibi görünüyor” dedi. Kolombiya Üniversitesi New York’ta. “Havuz eriştesine veya sörf tahtasına benzeyen galaksiler, erken evrende çok yaygın görünüyor, bu da şaşırtıcı çünkü yakınlarda nadir bulunuyorlar.”
Ekip, Webb tarafından sağlanan ve Kozmik Evrim Erken Yayın Bilimi (CEERS) Araştırması olarak bilinen, evrenin 600 milyon ila 6 milyar yaşında olduğu tahmin edilen galaksileri ayıklayan geniş bir yakın kızılötesi görüntüler alanına odaklandı.
Uzak galaksilerin çoğu sörf tahtası ve havuz eriştesine benzerken, diğerleri frizbi ve voleybol topu şeklindedir. “Voleybol topları” veya küre şeklindeki galaksiler, kozmik “okyanus”taki en yoğun tür olarak görünmektedir ve aynı zamanda en az tanımlananlardır. Frizbilerin “ufuk” boyunca sörf tahtası ve havuz eriştesi şeklindeki gökadalar kadar büyük olduğu ancak yakın evrende “kıyıya” yaklaştıkça daha yaygın hale geldiği görüldü. (Aşağıdaki resimde bunları karşılaştırın.)
Hangi kategorideyiz Samanyolu Saati milyarlarca yıl geriye alabilseydik galaksi ne durumda olurdu? Tucson’daki Arizona Üniversitesi’nde doktora adayı olan ortak yazar Haowen Zhang, “En iyi tahminimiz, bunun daha çok bir sörf tahtasına benzemiş olabileceğidir” dedi. Bu hipotez kısmen Webb’den elde edilen yeni kanıtlara dayanmaktadır; teorisyenler Samanyolu’nun milyarlarca yıl önceki kütlesini tahmin etmek için “saati geri sarmışlardır” ve bu da o zamanki şekliyle ilişkilidir.
Bu uzak gökadalar aynı zamanda yakınlardaki spiral ve eliptik gökadalardan çok daha az kütlelidir; bunlar bizimki gibi daha büyük gökadaların öncüleridir. Columbia Üniversitesi’nden ortak yazar ve NASA Hubble Üyesi Kartheik Iyer, “Evrenin erken dönemlerinde galaksilerin büyümesi için çok daha az zamanları vardı” dedi. “İlk gökadalar için ek kategoriler belirlemek heyecan verici; şimdi analiz edilecek daha çok şey var. Artık galaksilerin şekillerinin görünüşleriyle nasıl ilişkili olduğunu inceleyebilir ve nasıl oluştuklarını çok daha ayrıntılı olarak daha iyi yansıtabiliriz.”
Webb’in duyarlılığı, yüksek çözünürlüklü görüntüleri ve kızılötesi ışıktaki uzmanlığı, ekibin birçok CEERS gökadasını karakterize etme ve 3 boyutlu geometrilerini modelleme konusunda hızlı bir çalışma yapmasına olanak sağladı. Pandya ayrıca gökbilimcilerin NASA’nın verilerini kullanarak yaptığı kapsamlı araştırmalar olmadan çalışmalarının mümkün olmayacağını da söylüyor. Hubble uzay teleskobu.
Onlarca yıldır Hubble, ilk gökadalardan başlayarak en eski gökadalardan bazılarının görüntüleriyle bizi büyüledi. 1995 yılında “derin alan” ve Kozmik Meclis Yakın Kızılötesi Derin Galaksi Dışı Miras Araştırması olarak bilinen ufuk açıcı bir araştırmayla devam etmek. Bunun gibi derin gökyüzü araştırmaları çok daha büyük istatistiklere yol açarak gökbilimcilerin tüm dünyadaki uzak gökadaların sağlam 3 boyutlu modellerini oluşturmalarına yol açtı. kozmik zaman. Bugün Webb, Hubble’ın ulaşamayacağı çok sayıda uzak galaksiyi ekleyerek ve erken evreni daha önce mümkün olandan çok daha ayrıntılı olarak ortaya çıkararak bu çabaların geliştirilmesine yardımcı oluyor.
Webb’in erken evrene ilişkin görüntüleri, okyanusun kabarması gibi davranarak yeni kanıt dalgaları sağladı. Kanarya Adaları Astrofizik Enstitüsü’nde öğretim üyesi araştırma bilimcisi olan ortak yazar Marc Huertas-Company, “Hubble uzun süredir uzun galaksilerin fazlalığını gösterdi” diye açıkladı. Ancak araştırmacılar hâlâ şunu merak ediyordu: Kızılötesi ışığa duyarlılıkla ek ayrıntılar daha iyi ortaya çıkar mı? “Webb, Hubble’ın gözlemlediği galaksilerdeki hiçbir ek özelliği kaçırmadığını doğruladı. Ayrıca Webb bize benzer şekillere sahip daha birçok uzak gökadayı da ayrıntılı olarak gösterdi.”
Bilgimizde hala boşluklar var; araştırmacılar uzak galaksilerin özelliklerini ve kesin konumlarını daha da geliştirmek için Webb’den daha büyük bir örneklem boyutuna ihtiyaç duymakla kalmayacak, aynı zamanda kesin geometrileri daha iyi yansıtacak şekilde modellerini ayarlamak ve güncellemek için de bol miktarda zaman harcamak zorunda kalacaklar. uzak galaksilerin. Waterville, Maine’deki Colby College’da doçent olan ortak yazar Elizabeth McGrath, “Bunlar erken sonuçlar” dedi. “Neler olup bittiğini anlamak için verileri daha derinlemesine incelememiz gerekiyor, ancak bu erken trendler konusunda çok heyecanlıyız.”
Referans: Viraj Pandya, Haowen Zhang, Marc Huertas-Company, Kartheik G. Iyer, Elizabeth McGrath, Guillermo Barro, Steven L. Finkelstein, Martin tarafından “Muzlara Giden Galaksiler: JWST-CEERS ile Yüksek Kırmızıya Kayma Galaksilerinin 3B Geometrisinin Çıkarımı” Kuemmel, William G. Hartley, Henry C. Ferguson, Jeyhan S. Kartaltepe, Joel Primack, Avishai Dekel, Sandra M. Faber, David C. Koo, Greg L. Bryan, Rachel S. Somerville, Ricardo O. Amorin, Pablo Arrabal Haro, Micaela B. Bagley, Eric F. Bell, Emmanuel Bertin, Luca Costantin, Romeel Dave, Mark Dickinson, Robert Feldmann, Adriano Fontana, Raphael Gavazzi, Mauro Giavalisco, Andrea Grazian, Norman A. Grogin, Yuchen Guo, ChangHoon Hahn, Benne W. Holwerda, Lisa J. Kewley, Allison Kirkpatrick, Anton M. Koekemoer, Jennifer M. Lotz, Ray A. Lucas, Laura Pentericci, Pablo G. Perez-Gonzalez, Nor Pirzkal, Dale D. Kocevski, Casey Papovich, Swara Ravindranath, Caitlin Rose, Marc Schefer, Raymond C. Simons, Amber N. Straughn, Sandro Tacchella, Jonathan R. Trump, Alexander de la Vega, Stephen M. Wilkins, Stijn Wuyts, Guang Yang ve LY Aaron Yung, Kabul Edildi, Astrofizik Dergisi.
arXiv:2310.15232
James Webb Uzay Teleskobu dünyanın önde gelen uzay bilimi gözlemevidir. Webb, güneş sistemimizdeki gizemleri çözüyor, diğer yıldızların etrafındaki uzak dünyalara bakıyor ve evrenimizin gizemli yapılarını ve kökenlerini ve onun içindeki yerimizi araştırıyor. Webb, NASA’nın ortakları ESA ile birlikte yürüttüğü uluslararası bir programdır (Avrupa Uzay Ajansı) ve Kanada Uzay Ajansı.