اكتشف فريق NIRISS الكندي للمسح العنقودي غير المتحيز (CANUCS) المجموعات الكروية الأكثر بعدًا التي تم العثور عليها على الإطلاق باستخدام جيمس ويب تليسكوب الفضاء (JWST). قد تكون هذه المجموعات الكثيفة من ملايين النجوم من الآثار التي تحتوي على النجوم الأولى والأقدم في الكون.
هذا الاكتشاف في أول حقل عميق لويب يقدم بالفعل نظرة مفصلة على المرحلة الأولى من تكوين النجوم ، مما يؤكد القوة المذهلة لـ JWST.
قال علماء الفلك إن "مجرة سباركلر" التي تبعد تسعة مليارات سنة ضوئية كانت محور الصورة التفصيلية الرائعة الأولى للمجال العميق لشبكة ويب. أطلق الباحثون على هذه الأجسام المدمجة حول هذه المجرة اسم "بريق" ، والذي ظهر كنقاط صفراء صغيرة.
وفقًا لفريق البحث ، قد تكون هذه البريق جديدة عناقيد من النجوم النامية التي تم تشكيلها بعد ثلاثة مليارات سنة الانفجار الكبير في ذروة تشكل النجوم أو عناقيد كروية قديمة. العناقيد الكروية هي مجموعات قديمة من النجوم من بداية المجرة ، وتوفر معلومات حول المراحل الأولى من تطورها وتوسعها.
من تحليلهم الأولي لـ 12 من هذه الأجسام المدمجة ، قرر الباحثون أن خمسة منهم ليست مجرد مجموعات كروية ولكن من بين أقدم المجموعات المعروفة.
قال Kartheik G. Iyer ، زميل دنلاب في معهد دنلاب للفلك والفيزياء الفلكية بجامعة تورنتو والمؤلف الرئيسي المشارك للدراسة ، "كان النظر إلى الصور الأولى من JWST واكتشاف العناقيد الكروية القديمة حول المجرات البعيدة لحظة رائعة ، لم تكن ممكنة في السابق تلسكوب هابل الفضائي التصوير ".
"نظرًا لأننا استطعنا رصد البريق عبر مجموعة من الأطوال الموجية ، فيمكننا نمذجتها وفهم خصائصها الفيزيائية بشكل أفضل ، مثل عمرها وعدد النجوم التي تحتوي عليها. نأمل أن تؤدي معرفة إمكانية ملاحظة العناقيد الكروية من مثل هذه المسافات الشاسعة باستخدام JWST إلى تحفيز المزيد من العلم والبحث عن كائنات مماثلة ".
قالت لاميا موولا ، زميلة دنلاب في معهد دنلاب لعلم الفلك والفيزياء الفلكية بجامعة تورنتو والمؤلفة الرئيسية المشاركة للدراسة ، تشكلت هذه العناقيد التي تم تحديدها حديثًا بالقرب من المرة الأولى التي كان من الممكن فيها تكوين النجوم. نظرًا لأن مجرة Sparkler بعيدة جدًا عن مجرتنا درب التبانة ، فمن السهل تحديد أعمارها مجموعات كروية.
"نحن نراقب Sparkler كما كانت قبل تسعة مليارات سنة ، عندما كان الكون كان عمره أربعة مليارات ونصف المليار سنة فقط ، ينظر إلى شيء حدث منذ زمن طويل. فكر في الأمر على أنه تخمين عمر الشخص بناءً على مظهره - من السهل معرفة الفرق بين الأطفال الذين تتراوح أعمارهم بين 5 و 10 سنوات ، ولكن من الصعب معرفة الفرق بين الأشخاص الذين تتراوح أعمارهم بين 50 و 55 عامًا ".
مجرة سباركلر مميزة لأنها مكبرة بمعامل 100 بسبب تأثير يسمى عدسة الجاذبية - حيث يشوه العنقود المجري SMACS 0723 في المقدمة ما هو خلفها مثل عدسة مكبرة عملاقة. علاوة على ذلك ، ينتج عن عدسة الجاذبية ثلاث صور منفصلة لـ Sparkler ، مما يسمح لعلماء الفلك بدراسة المجرة بمزيد من التفصيل.
قال فريق CANUCS ، كريس ويلوت ، من مركز أبحاث الفلك والفيزياء الفلكية التابع لمجلس البحوث القومي ، "تسلط دراستنا لـ Sparkler الضوء على القوة الهائلة في الجمع بين القدرات الفريدة لـ JWST مع التكبير الطبيعي الذي توفره عدسة الجاذبية. الفريق متحمس بشأن المزيد من الاكتشافات عندما يوجه JWST عينه على عناقيد المجرات CANUCS الشهر المقبل ".
جمع الباحثون البيانات الجديدة من كاميرا الأشعة تحت الحمراء القريبة (NIRCam) الخاصة بـ JWST مع بيانات أرشيف HST. يكتشف NIRCam الأجسام الباهتة باستخدام أطوال موجية أطول وأكثر احمرارًا لمراقبة ما هو مرئي للعين البشرية وحتى HST. كل من التكبير بسبب العدسة بواسطة مجموعة المجرات والدقة العالية لـ JWST جعلت من مراقبة الأجسام المدمجة أمرًا ممكنًا.
أكدت أداة التصوير بالأشعة تحت الحمراء القريبة والأداة الطيفية الخالية من الشقوق (NIRISS) الكندية الصنع على JWST أن الأجسام هي مجموعات كروية قديمة لأن الباحثين لم يلاحظوا خطوط انبعاث الأكسجين - انبعاثات ذات أطياف قابلة للقياس تنبعث من مجموعات صغيرة تعمل بنشاط على تكوين النجوم. . ساعد NIRISS أيضًا في كشف هندسة الصور ثلاثية العدسات لـ Sparkler.
مارسين ساويكي ، كرسي أبحاث كندا في علم الفلك ، وأستاذ بجامعة سانت ماري ، ومؤلف مشارك في الدراسة ، محمد"كانت أداة NIRISS المصنوعة في كندا من JWST أمرًا حيويًا في مساعدتنا على فهم كيفية ارتباط الصور الثلاث لـ Sparkler ومجموعاته الكروية. إن رؤية العديد من العناقيد الكروية لـ Sparkler تم تصويرها ثلاث مرات أوضحت أنها تدور حول مجرة Sparkler بدلاً من كونها ببساطة أمامها بالصدفة ".
المرجع مجلة:
- Sparkler: مجموعة مرشحة للعنقود الكروية ذات انزياح أحمر عالي متطورة تم التقاطها بواسطة JWST. رسائل مجلة الفيزياء الفلكية (2022). معرف الهوية الرقمي: 10.3847 / 2041-8213 / ac90ca
