James Webb Uzay TeleskobuEvrenin erken dönemlerine ait tozlu, yıldız oluşturan bir galaksi olan AzTECC71’in keşfi, galaksinin yaygınlığı ve bileşimi hakkındaki önceki varsayımlara meydan okuyor ve kozmik tarih ve galaksinin evrimi hakkında yeni bilgiler sunuyor.
İlk önce yerdeki teleskoplardan parlayan bir damla olarak göründü ve daha sonra Hubble Uzay Teleskobu’ndan alınan görüntülerde tamamen ortadan kayboldu. Şimdi hayaletimsi nesne, James Webb Uzay Teleskobu’ndan (JWST) alınan bir görüntüde soluk ama belirgin bir galaksi olarak yeniden ortaya çıktı.
COSMOS-Web işbirliğindeki gökbilimciler, AzTECC71 nesnesini tozlu, yıldız oluşturan bir galaksi olarak tanımladılar. Veya başka bir deyişle, pek çok yeni yıldız oluşturmakla meşgul olan ancak yıldızların patlamasından yaklaşık 1 milyar yıl sonra, görülmesi zor olan tozlu bir örtüyle örtülen bir galaksi. Büyük patlama. Bir zamanlar bu galaksilerin erken evrende son derece nadir olduğu düşünülüyordu, ancak bu keşif ve COSMOS-Web verilerinin ilk yarısında henüz bilimsel literatürde tanımlanmamış bir düzineden fazla ek aday, onların üç galaksi olabileceğini öne sürüyor. beklenenden 10 kat daha yaygın.
Austin’deki Texas Üniversitesi’nde doktora sonrası araştırmacı olan Jed McKinney, “Bu şey gerçek bir canavar” dedi. “Küçük bir damla gibi görünse de aslında her yıl yüzlerce yeni yıldız oluşturuyor. Ve bu kadar ekstrem bir şeyin bile en yeni teleskopumuzdan alınan en hassas görüntülerde zorlukla görülebilmesi benim için çok heyecan verici. Bu potansiyel olarak bize, bizden saklanan bir galaksi popülasyonunun var olduğunu söylüyor.”
Eğer bu sonuç doğrulanırsa, erken evrenin önceden düşünülenden çok daha tozlu olduğu ortaya çıkacak.
Ekip bulgularını şu adreste yayınladı: Astrofizik Dergisi.
UT Austin’de doçent olan Caitlin Casey’nin ortak liderliğini yaptığı, JWST’nin en büyük ilk araştırma girişimi olan COSMOS-Web projesi – 1 milyon galaksinin haritasını çıkarmayı hedefliyor gökyüzünün üç dolunay büyüklüğündeki bir kısmından. Kısmen amaç, evrenin en eski yapılarını incelemektir. 50’den fazla araştırmacıdan oluşan ekibe, JWST’nin ilk yılında 250 saat gözlem süresi verildi ve ilk veri grubunu Aralık 2022’de aldı; daha fazlası Ocak 2024’e kadar gelecek.
Yıldız oluşturan tozlu bir galaksiyi optik ışıkta görmek zordur çünkü yıldızlarından gelen ışığın çoğu bir toz örtüsü tarafından emilir ve daha sonra daha kırmızı (veya daha uzun) dalga boylarında yeniden yayılır. JWST’den önce gökbilimciler, daha önceki en hassas uzay teleskopuna atıfta bulunarak bazen bunlara “Hubble-karanlık gökadalar” diyorlardı.
McKinney, “Şimdiye kadar erken evrendeki galaksileri görebilmemizin tek yolu Hubble’ın optik perspektifinden görmekti” dedi. “Bu, galaksi evrimi tarihine ilişkin anlayışımızın önyargılı olduğu anlamına geliyor çünkü yalnızca belirsiz olmayan, daha az tozlu galaksileri görüyoruz.”
Bu galaksi, AzTECC71, ilk olarak Hawaii’deki James Clerk Maxwell Teleskobu üzerinde bulunan ve uzak kızılötesi ile mikrodalga arasındaki dalga boylarını gören bir kamera tarafından belirsiz bir toz emisyonu damlası olarak tespit edildi. COSMOS-Web ekibi daha sonra başka bir ekibin topladığı verilerdeki nesneyi tespit etti. ALMA Şili’de bulunan, uzaysal çözünürlüğü daha yüksek olan ve kızılötesi olarak görebilen teleskop. Bu onların kaynağın yerini daraltmalarına olanak sağladı. 4,44 mikron dalga boyundaki kızılötesi JWST verilerine baktıklarında tam olarak aynı yerde sönük bir galaksi buldular. 2,7 mikronun altındaki daha kısa dalga boylarında ışık görünmezdi.
Bir karşılaştırma Hubble uzay teleskobuAzTECC71’in görüntüsü ve James Webb Uzay Teleskobu’ndan ilgili görüntü. Kredi bilgileri: J. McKinney/M. Franco / C. Casey/Austin’deki Teksas Üniversitesi
Ekip şimdi bu JWST sönük gökadalardan daha fazlasını ortaya çıkarmak için çalışıyor.
McKinney şöyle dedi: “JWST ile, tozla kaplı bu gizli gökada popülasyonunun optik ve kızılötesi özelliklerini ilk kez inceleyebiliriz, çünkü o kadar hassastır ki, yalnızca evrenin en uzak noktalarına bile bakamaz. evren, ama aynı zamanda en kalın tozlu perdeleri de delebilir.
Ekip, galaksinin yaklaşık 6 kırmızıya kaymayla görüntülendiğini tahmin ediyor, bu da Büyük Patlama’dan yaklaşık 900 milyon yıl sonrasına denk geliyor.
Referans: Jed McKinney, Sinclaire M. Manning, Olivia R. Cooper, Arianna S. Long, Hollis Akins, Caitlin M tarafından yazılan “COSMOS-Web’de z ∼ 5’te Yakın-kızılötesi-soluk, Uzak-kızılötesi-parlak Tozlu Galaksi” Casey, Andreas L. Faisst, Maximilien Franco, Christopher C. Hayward, Erini Lambrides, Georgios Magdis, Katherine E. Whitaker, Min Yun, Jaclyn B. Champagne, Nicole E. Drakos, Fabrizio Gentile, Steven Gillman, Ghassem Gozaliasl, Olivier Ilbert, Shuowen Jin, Anton M. Koekemoer, Vasily Kokorev, Daizhong Liu, R. Michael Rich, Brant E. Robertson, Francesco Valentino, John R. Weaver, Jorge A. Zavala, Natalie Allen, Jeyhan S. Kartaltepe, Henry Joy McCracken , Louise Paquereau, Jason Rhodes, Marko Shuntov ve Sune Toft, 10 Ekim 2023, Astrofizik Dergisi.
DOI: 10.3847/1538-4357/acf614
UT Austin’den çalışmanın yazarları McKinney, Casey, Olivia Cooper (Ulusal Bilim Vakfı lisansüstü araştırma görevlisi), Arianna Long (bir NASA Hubble üyesi), Hollis Akins ve Maximilien Franco.
Destek, Uzay Teleskobu Bilim Enstitüsü’nden alınan bir hibe aracılığıyla NASA tarafından sağlandı.