Evrenin ilk zamanlarında bu kadar çok sayıda galaksinin keşfedilmesi, galaksi oluşumuyla ilgili önceki bilgilerin potansiyel olarak gözden geçirildiğini gösteriyor.
NASA’nın yeni galaksileriyle evrenin en eski galaksilerini keşfetmek uzay teleskopu.
Missouri Üniversitesi’nden Haojing Yan başkanlığındaki bir gökbilimciler ekibi, NASA’nın James Webb Uzay Teleskobu (JWST) Erken Yayın Gözlemlerini kullandı ve Dünya’daki bilinen en eski gökadalar olabilecek 87 gökada keşfetti. evren.
Fizik ve astronomi başyazarı ve doçenti Yan’a göre bu keşif, astronomları evrendeki galaksilerin görünümünü belirlemeye yaklaştırıyor; bu, Büyük Patlama’dan 200-400 milyon yıl sonra olduğu tahmin ediliyor. MU’da.
“Evrenin ilk bölümlerinde bu kadar çok sayıda gökada bulmak, gökada oluşumuyla ilgili önceki anlayışımızı gözden geçirmemiz gerekebileceğini gösteriyor,” dedi Yan. “Bulgumuz bize, evrende daha önce düşünülenden çok daha önce birçok gökadanın oluşmuş olabileceğine dair ilk belirtiyi veriyor.”
SMACS gökada kümesinden bir çift renkli bileşik görüntü 0723-27 ve çevresi, NASA’nın James Webb Uzay Teleskobu tarafından Early Release Observations (ERO) aracılığıyla alındı. Missouri Üniversitesi’nden Haojing Yan liderliğindeki bir astronom ekibi, bu görüntülerden elde edilen verileri, çalışmaları için ilgilendikleri nesneleri belirlemek için kullandı. Bunlar, Büyük Patlama’dan yaklaşık 200-400 milyon yıl sonra, evrendeki bilinen en eski gökadalar olabilecek gökadaları içerir. İlgilenilen her bir nesnenin konumu, renkli görüntüler üzerinde üç farklı renkli daireden (mavi, yeşil veya kırmızı) biriyle gösterilir. Bu renkler, bulundukları kırmızıya kayma aralığına karşılık gelir – yüksek (mavi), çok yüksek (yeşil) veya aşırı yüksek (kırmızı). Haojing Yan ve Bangzheng Sun’ın grafiği. Kredi: NASA, Avrupa Uzay Ajansı, Kanada Uzay Ajansı ve Uzay Teleskobu Bilim Enstitüsü.
Araştırmada gökbilimciler, “çok yüksek kırmızıya kaymalarda” potansiyel gökadaları aradılar. Yan, astronomide kırmızıya kayma kavramının, gökbilimcilerin, yaydıkları ışık dalgalarında renklerin nasıl değiştiğine bakarak, gökbilimcilerin evrendeki (galaksiler gibi) uzak nesnelerin ne kadar uzakta olduğunu ölçmelerine olanak verdiğini söyledi.
Haojing Yan. Kredi: Missouri Üniversitesi
“Işık yayan bir kaynak bize doğru geliyorsa, ışık ‘sıkışıyor’ demektir ve bu daha kısa dalga boyu mavi ışık veya maviye kayma ile temsil edilir,” dedi Yan. . “Fakat [ışık kaynağı] bizden uzaklaşıyorsa, ürettiği ışık ‘gerilir’ ve kırmızı ışık veya kırmızıya kayma ile temsil edilen daha uzun bir dalga boyuna dönüşür.”
Yan dedi Edwin Hubble’ın 1920’lerin sonlarında evrenimizin sürekli genişlediğini keşfetmesi, astronomide kırmızıya kaymaların nasıl kullanıldığını anlamanın anahtarıdır.
“Hubble, Samanyolu galaksimizin dışındaki galaksilerin bizden uzaklaştığını doğruladı ve ne kadar uzaklarsa, o kadar hızlı uzaklaşıyorlar,” dedi Yan. “Bu, mesafe kavramı yoluyla kırmızıya kaymalarla ilgilidir – galaksi gibi bir nesnenin kırmızıya kayması ne kadar yüksekse, bizden o kadar uzaktadır.”
Bu nedenle Yan, galaksi aramanın çok hızlı olduğunu söyledi. yüksek kırmızıya kaymalar astronomlara evrenin erken tarihini inşa etmeleri için bir yol sağlar.
“Işığın hızı sınırlıdır, bu nedenle ışığın bize ulaşması uzun bir mesafe kat etmesi zaman alır,” dedi Yan. “Örneğin, güneşe baktığımızda, onun şu anda nasıl göründüğüne değil, sekiz dakika önce nasıl göründüğüne bakıyoruz. Bunun nedeni, güneş ışınlarının bize ulaşmasının bu kadar uzun sürmesidir. Bu nedenle, çok uzaktaki galaksilere baktığımızda, onların uzun zaman önceki görüntülerine bakıyoruz.”
Yan’ın ekibi, bu konsepti kullanarak, JWST tarafından yakalanan kızılötesi ışığı analiz ederek galaksileri tanımladı. galaksiler.
“Bir galaksinin kırmızıya kayması ne kadar yüksekse, ışığın bize ulaşması o kadar uzun sürer, bu nedenle daha yüksek bir kırmızıya kayma, evrenin daha eski bir görünümüne karşılık gelir,” dedi Yan. “Bu nedenle, daha yüksek kırmızıya kayma değerlerine sahip galaksilere bakarak, evrenin uzun zaman önce nasıl göründüğüne dair daha erken anlık görüntüler elde ediyoruz.”
JWST, bu keşif için kritik öneme sahipti çünkü uzayda bulunan galaksiler gibi nesneler Yan’a göre, yüksek kırmızıya kaymalarda – 11 ve üzeri – yalnızca kızılötesi ışıkla tespit edilebilir. Bu, NASA’nın Hubble Uzay Teleskobu’nun algılayabildiğinin çok ötesindedir çünkü Hubble teleskopu yalnızca ultraviyoleden yakın kızılötesi ışığa kadar görür.
“En güçlü kızılötesi teleskop olan JWST, iş için hassasiyete ve çözünürlüğe sahip,” Yan dedim. “Bu ilk JWST veri kümeleri [Temmuz 2022’nin ortalarında] yayınlanana kadar, çoğu gökbilimci evrenin kırmızıya kayma 11’in ötesinde çok az gökadaya sahip olması gerektiğine inanıyordu. Sonuçlarımız en azından bu görüşe meydan okuyor. Bu keşfin buzdağının sadece görünen kısmı olduğuna inanıyorum çünkü kullandığımız veriler evrenin çok küçük bir alanına odaklanmıştı. Bundan sonra, JWST bize evrenimizin en derin kısımlarına dair yeni bir görüş sağlamaya devam ederken, diğer gökbilimci ekiplerinin de uzayın uçsuz bucaksız başka yerlerinde benzer sonuçlar bulacağını tahmin ediyorum.”
Referans: “Birincisi Haojing Yan, Zhiyuan Ma, Chenxiaoji Ling, Cheng Cheng ve Jia-Sheng Huang, 28 Aralık 2022, The Astrophysical Journal Mektuplar.
DOI: 10.3847/2041-8213/aca80c