Eine Methode, um unsere galaktischen Ursprünge zu untersuchen, besteht darin, die frühesten Bausteine der Milchstraße zu untersuchen, indem nach Galaxien gesucht und analysiert wird, die sich im frühen Universum bilden. Das JWST der NASA ist die ideale Maschine, um unsere kosmischen Horizonte bis in die Epoche der ersten Galaxien zu erweitern.
Zwei brandneue Bilder, die von der NASA aufgenommen wurden James Webb Weltraumteleskop enthüllen, was einige der ältesten Galaxien sein könnten, die jemals gesehen wurden. Die Objekte auf beiden Fotos sind mehr als 13 Milliarden Jahre alt, und eines hat ein deutlich größeres Sichtfeld als Webbs erstes Deep-Field-Bild.
Die Fotos gehören zu den ersten, die aus einer bedeutenden Partnerschaft zwischen Astronomen und anderen akademischen Forschern stammen, die mit der NASA und internationalen Partnern zusammenarbeiten, um neue Informationen über die Universum.
Insbesondere Wissenschaftler hatten ein aufregendes Objekt identifiziert, das zu Ehren der Tochter des Projektleiters Steven Finkelstein Maisies Galaxie getauft wurde. Die Galaxie wird beobachtet, wie sie nur 290 Millionen Jahre nach der war Urknall.
Es wird eine der ersten jemals entdeckten Galaxien sein, wenn die Entdeckung bestätigt wird. Seine Existenz würde zeigen, dass sich Galaxien wesentlich früher zu bilden begannen, als viele Wissenschaftler bisher angenommen hatten.
Auf den Bildern ist eine Flut komplizierter Galaxien zu sehen, die sich im Laufe der Zeit bilden, von denen einige elegante reife Windräder, schwabbelige Kleinkinder und wieder andere hauchdünne Wirbel von do-si-doing-Nachbarn sind. Die Bilder, die über 24 Stunden aufgenommen wurden, wurden von einem Ausschnitt des Himmels in der Nähe des Griffs des Großen Wagens aufgenommen, der offiziell als Ursa Major bekannt ist.
Steven Finkelstein, außerordentlicher Professor für Astronomie an der Die Universität von Texas in Austin, sagte, „Es ist erstaunlich zu sehen, wie sich ein Lichtpunkt von Hubble in diesen neuen James-Webb-Bildern in eine ganze, wunderschön geformte Galaxie verwandelt, und andere Galaxien tauchen einfach aus dem Nichts auf.“
Die CEERS-Kollaboration umfasst 18 Ko-Forscher aus 12 Institutionen und mehr als 100 Mitarbeiter aus den USA und neun weiteren Ländern. CEERS-Wissenschaftler untersuchen, wie einige der früheste Galaxien entstand, als das Universum weniger als 5 % seines derzeitigen Alters hatte, während einer Periode, die als Reionisierung bekannt ist.
Das große Bild ist ein Mosaik aus 690 Einzelbildern, die mit Webbs NIRCam in etwa 24 Stunden gesammelt wurden. Dieses neue Bild deckt einen Bereich des Himmels ab, der etwa achtmal so groß ist wie Webbs erstes Deep-Field-Bild, obwohl es nicht ganz so tief ist.
Verwendung von Supercomputern für die anfängliche Bildverarbeitung: Stampede2 wurde verwendet, um Hintergrundgeräusche und Artefakte zu entfernen, und Frontera, der weltweit leistungsstärkste Supercomputer an einer US-Universität, wurde verwendet, um die Bilder zu einem einzigen Mosaik zusammenzufügen.
Finkelstein sagte, „Hochleistungs-Rechenleistung machte es möglich, unzählige Bilder zu kombinieren und die Frames gleichzeitig zur Verarbeitung im Speicher zu halten, was zu einem einzigen schönen Bild führte.“
Das andere Bild (mittlere Auflösung) wurde mit dem Mid-Infrared Instrument (MIRI) aufgenommen. Im Vergleich zu NIRcam hat MIRI ein kleineres Sichtfeld, arbeitet aber mit einer viel höheren räumlichen Auflösung als frühere Mittelinfrarot-Teleskope. MIRI erkennt längere Wellenlängen als NIRCam und ermöglicht es Astronomen, kosmischen Staub zu sehen, der von sternbildenden Galaxien und Schwarzen Löchern in bescheiden großen Entfernungen leuchtet, und das Licht von älteren Sternen in sehr großen Entfernungen zu sehen.
Journal Referenz:
- Steven L. Finkelstein, Micaela B. Bagley et al. Großer Blick auf das frühe Universum weist darauf hin, dass die Galaxie zu den frühesten jemals entdeckten gehört. Astrophysik der Galaxien 25. Juli 2022. arXiv:2207.12474v1/ DOI: 10.48550/arXiv.2207.12474
