Μια μέθοδος για να μελετήσουμε τις γαλαξιακές μας καταβολές είναι να μελετήσουμε τα πρώτα δομικά στοιχεία του Γαλαξία μας αναζητώντας και αναλύοντας γαλαξίες που σχηματίστηκαν στο πρώιμο Σύμπαν. Το JWST της NASA είναι το ιδανικό μηχάνημα για να ωθήσει τους κοσμικούς μας ορίζοντες στην εποχή των πρώτων γαλαξιών.
Δύο ολοκαίνουργιες φωτογραφίες που τραβήχτηκαν από τη NASA Το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb αποκαλύψτε ποιοι μπορεί να είναι μερικοί από τους παλαιότερους γαλαξίες που έχουν δει ποτέ. Τα αντικείμενα και στις δύο φωτογραφίες χρονολογούνται πριν από περισσότερα από 13 δισεκατομμύρια χρόνια και το ένα έχει σημαντικά μεγαλύτερο οπτικό πεδίο από την εικόνα του Πρώτου βαθιού πεδίου του Webb.
Οι φωτογραφίες είναι από τις πρώτες που προέρχονται από μια σημαντική συνεργασία μεταξύ αστρονόμων και άλλων ακαδημαϊκών ερευνητών που συνεργάζονται με τη NASA και διεθνείς συνεργάτες για να αποκαλύψουν νέες πληροφορίες σχετικά με το Σύμπαν.
Οι επιστήμονες, συγκεκριμένα, είχαν εντοπίσει ένα συναρπαστικό αντικείμενο- που ονομάστηκε γαλαξίας της Maisie προς τιμήν της κόρης του επικεφαλής του έργου Steven Finkelstein. Ο γαλαξίας παρατηρείται όπως ήταν μόλις 290 εκατομμύρια χρόνια μετά Μεγάλη έκρηξη.
Θα είναι από τους πρώτους γαλαξίες που ανακαλύφθηκαν ποτέ, εάν επιβεβαιωθεί η ανακάλυψη. Η ύπαρξή του θα έδειχνε ότι οι γαλαξίες άρχισαν να σχηματίζονται πολύ νωρίτερα από ό,τι πίστευαν προηγουμένως πολλοί επιστήμονες.
Μια αναταραχή περίπλοκων γαλαξιών που σχηματίζονται με την πάροδο του χρόνου μπορεί να φανεί στις εικόνες, μερικές από τις οποίες είναι - κομψά ώριμες ρόδες, φουσκωτά νήπια, και άλλες είναι τρελό στροβιλισμοί γειτόνων που κάνουν do-si-doing. Οι εικόνες, που τραβήχτηκαν σε 24 ώρες, τραβήχτηκαν από ένα τμήμα του ουρανού κοντά στη λαβή της Μεγάλης Άρκτου, επίσημα γνωστής ως Μεγάλη Άρκτος.
Steven Finkelstein, αναπληρωτής καθηγητής αστρονομίας στο Το Πανεπιστήμιο του Τέξας στο Όστιν, είπε, «Είναι εκπληκτικό να βλέπεις ένα σημείο φωτός από το Hubble να μετατρέπεται σε έναν ολόκληρο, όμορφα διαμορφωμένο γαλαξία σε αυτές τις νέες εικόνες του James Webb και άλλοι γαλαξίες απλά αναδύονται από το πουθενά».
Η συνεργασία του CEERS περιλαμβάνει 18 συν-ερευνητές από 12 Ιδρύματα και περισσότερους από 100 συνεργάτες από τις ΗΠΑ και εννέα άλλες χώρες. Οι επιστήμονες του CEERS μελετούν πώς ορισμένα από τα οι πρώτοι γαλαξίες σχηματίστηκε όταν το Σύμπαν ήταν λιγότερο από το 5% της τρέχουσας ηλικίας του, κατά τη διάρκεια μιας περιόδου γνωστής ως επαναιονισμού.
Η μεγάλη εικόνα είναι ένα μωσαϊκό 690 μεμονωμένων καρέ που χρειάστηκαν περίπου 24 ώρες για να συλλεχθούν χρησιμοποιώντας το NIRCam του Webb. Αυτή η νέα εικόνα καλύπτει μια περιοχή του ουρανού περίπου οκτώ φορές μεγαλύτερη από την εικόνα του Πρώτου Βαθιού Πεδίου του Webb, αν και δεν είναι τόσο βαθιά.
Χρήση υπερυπολογιστών για την αρχική επεξεργασία εικόνας: Το Stampede2 χρησιμοποιήθηκε για την αφαίρεση του θορύβου του φόντου και των τεχνουργημάτων και ο Frontera, ο πιο ισχυρός υπερυπολογιστής στον κόσμο σε πανεπιστήμιο των ΗΠΑ, χρησιμοποιήθηκε για να συρράψει τις εικόνες για να σχηματίσει ένα ενιαίο μωσαϊκό.
Finkelstein είπε, "Η υπολογιστική ισχύς υψηλής απόδοσης κατέστησε δυνατό τον συνδυασμό μυριάδων εικόνων και τη διατήρηση των καρέ στη μνήμη ταυτόχρονα για επεξεργασία, με αποτέλεσμα μια μοναδική όμορφη εικόνα."
Η άλλη εικόνα (medium res) λήφθηκε με το Mid-Infrared Instrument (MIRI). Σε σύγκριση με το NIRcam, το MIRI έχει μικρότερο οπτικό πεδίο, αλλά λειτουργεί σε πολύ υψηλότερη χωρική ανάλυση από τα προηγούμενα τηλεσκόπια μεσαίας υπέρυθρης ακτινοβολίας. Το MIRI ανιχνεύει μεγαλύτερα μήκη κύματος από το NIRCam, επιτρέποντας στους αστρονόμους να δουν την κοσμική σκόνη να λάμπει από γαλαξίες που σχηματίζουν αστέρια και μαύρες τρύπες σε μέτρια αποστάσεις και να δουν το φως από παλαιότερα αστέρια σε πολύ μεγάλες αποστάσεις.
Αναφορά στο περιοδικό:
- Steven L. Finkelstein, Micaela B. Bagley et al. Η ευρεία άποψη του Πρώιμου Σύμπαντος υποδηλώνει τον Γαλαξία μεταξύ των Πρώτων Ανιχνευθέντων Ποτέ. Αστροφυσική των Γαλαξιών 25 Ιουλίου 2022. arXiv:2207.12474v1/ DOI: 10.48550/arXiv.2207.12474
