Bir hafta sonra, gökbilimciler zamanda daha derin bir galaksi buldular

Webb Uzay Teleskobu’ndan elde edilen veriler, yalnızca son birkaç hafta içinde gökbilimcilerin eline geçti, ancak yıllardır bunu bekliyorlar ve görünüşe göre analizler yerinde. Yeni keşifler, evrenimizi oluşturan Büyük Patlama’ya çok daha yakın olan nesneler bulduğundan, sonuç zamanda bir yarış gibiydi. geçen hafta, Bu aramalardan biri Büyük Patlama’dan 400 milyon yıldan daha kısa bir süre sonra var olan bir galaksi ortaya çıktı. Bu hafta yapılan yeni bir analiz, evrenin ortaya çıkışından sadece 233 milyon yıl sonra ortaya çıkan bir galaksiyi ortaya çıkardı.

Bu keşif, daha genel bir soruyu yanıtlamak için tasarlanmış çalışmanın mutlu bir yan ürünüdür: Büyük Patlama’dan sonra farklı zaman noktalarında kaç tane gökada görmeyi beklemeliyiz?

zamanda geri

Geçen hafta bildirdiğimiz gibi, erken evren, hidrojeni iyonize etmek için gerekenden daha fazla enerji taşıyan herhangi bir dalga boyunda ışığa opaktı. Bu enerji, tayfın morötesi kısmındadır, ancak evrenin 13 milyar yıllık genişlemesinin neden olduğu kırmızıya kayma, bu kesme noktasını tayfın kızılötesi kısmına kaydırmıştır. Bu zamandan galaksileri bulmak için, daha kısa kızılötesi dalga boylarında (ışık bir zamanlar hidrojen kesme noktasının üzerinde olduğu anlamına gelir) görünmeyen, ancak daha düşük enerjili dalga boylarında görünen nesneleri aramamız gerekir.

Kızılötesinde görünmeyen ile görünen arasındaki sınır ne kadar derinse, kırmızıya kayma o kadar güçlü ve nesne o kadar uzaktadır. Bir nesne ne kadar uzaktaysa, zaman Big Bang’e o kadar yakındır.

Bu galaksilerle ilgili çalışmalar bize onların bireysel özellikleri hakkında bir şeyler söyleyebilir. Ancak büyük bir erken gökada grubunu belirlemek, onların ne kadar hızlı oluştuklarını belirlememize ve evrenin geçmişinde belirli bir zamanda meydana gelen galaktik dinamiklerdeki değişiklikleri belirlememize yardımcı olabilir. Görünür nesnelerin frekansındaki zaman içindeki bu değişime ‘parlaklık fonksiyonu’ denir ve erken galaksilerin parlaklık fonksiyonunu tanımlamak için bazı çalışmalar yapılmıştır. Ancak ilk galaksilerin kızılötesi dalga boyları, Dünya atmosferi tarafından emilir ve bu nedenle uzaydan görüntülenmesi gerekir. Bu, Webb Teleskobu’nun tasarım hedeflerinden biriydi.

Yeni çalışma, Büyük Patlama’dan kısa bir süre sonra (astronomik olarak) oluşan galaksilerin parlaklık işlevini incelemeye odaklandı. Ancak araştırmacılar, erken galaksilerin bir kataloğunu oluştururken, şimdiye kadar fotoğraflanmış en eski galaksi gibi görünen şeyi keşfettiler.

İş Seçimi

Araştırmacılar, farklı zaman noktalarında galaksilerin görünümünü yeniden oluşturmak için iki veri kaynağı kullandılar. Bunlardan biri, kızılötesi teleskopla (ESA’lar) yapılan çalışma analiz edilerek üretildi. teleskop manzarası) ve Spitzer Uzay Teleskobu, ikisi de Büyük Patlama’dan yaklaşık 600 milyon yıl veya daha fazla bir süre sonra Dünya’ya ulaşan ışığı ürettiklerinde nispeten daha yaşlı olan galaksileri görüntüledi. Makalede analiz edilen veri kümeleri de dahil olmak üzere Webb tarafından oluşturulan diğer gömülü veriler Bizi rapor edin Ve bölge çekildi İlk halka açık görüntü açıklaması. Her durumda, araştırmacılar aynı şeyi aradılar: daha uzun kızılötesi dalga boylarında mevcut olan ancak daha kısa olanlarda bulunmayan şeyler.

Toplamda, ekip, 44’ü daha önce gözlemlenmemiş olan 55 uzak gökada tespit etti. Bunların otuz dokuzu Web verilerinden geliyor ve bu sayı geçen hafta tanımlanan iki antik gökadayı da içeriyor. Rakamlar, yalnızca bir veya iki gökadaya dayandıklarından, daha yüksek kırmızıya kaymalar için özellikle doğru değildir. Ancak genel olarak eğilim, Büyük Patlama’dan sonraki birkaç yüz milyon yıl içinde görünür nesnelerde keskin değişiklikler veya kesintiler olmaksızın kademeli bir azalma yönündedir.

Ancak şaşırtıcı olan şey, çok büyük bir kırmızıya kaymada bir galaksi için veri bulunmasıdır (bu konuyu anlayanlar için z = 16.7). Bu, Büyük Patlama’dan sonra 250 milyon yıldan daha kısa bir süreye denk geliyor. Bu mesafe, kısmen, nesnenin göründüğü ilk dalga boyu filtresinin orada çok opak görünmesi gerçeğine bağlıdır, bu da filtrenin izin verdiği dalga boylarında silik olduğunu gösterir. Bu, hidrojen kaynaklı ışık kesilmesinin filtre bandının kenarına yakın olduğunu gösterir.

Geçen hafta açıklanan uzak galaksiler gibi, aynı zamanda yıldız şeklinde bir milyar güneşe eşdeğer maddeye sahip görünüyor. Araştırmacılar, Büyük Patlama’dan 120 milyon yıl sonra yıldız oluşturmaya başlamış olabileceğini ve bunu kesinlikle 220 milyon yıl önce yapmış olabileceğini tahmin ediyor.

Araştırmacılar bu yeni gökadanın gerçek bir keşif olduğundan oldukça eminler: “Kapsamlı araştırmalardan sonra, şu anda bu nesne için yeni bir kırmızıya kayma gökadası dışında makul bir açıklama bulamıyoruz.” Ve önceki galaksi keşiflerine ikinci, bağımsız bir onay ekleyerek, bu keşiflere olan güvenimizi büyük ölçüde artırır. Tüm bunlar, yeni teleskopun, en azından erken galaksiler açısından vaatlerini yerine getirdiğini gösteriyor.

Şimdi asıl soru, bu erken galaksilerdeki yapıları görüntüleyebileceğimiz bir noktaya kadar nesneleri yakınlaştırabilecek yüksek lensli bölgeleri hedeflediklerinde ne ortaya çıkacağıdır. Muhtemelen bunu zaten yaptık, ancak açıklamaların arXiv dosyasında görünmesini beklememiz gerekecek.

arXiv dosyası. Özet numarası: 2207.12356 (arXiv hakkında).