تیم بررسی خوشه ای بی طرفانه NIRISS کانادا (CANUCS) دورترین خوشه های کروی را که تا به حال پیدا شده است با استفاده از تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST). این گروه‌های متراکم متشکل از میلیون‌ها ستاره ممکن است آثاری باشند که اولین و قدیمی‌ترین ستاره‌های جهان را در خود جای داده‌اند.
این کشف در اولین میدان عمیق وب در حال حاضر نگاهی دقیق به اولین مرحله تشکیل ستاره ارائه می دهد که قدرت باورنکردنی JWST را تایید می کند.
به گفته اخترشناسان، "کهکشان اسپارکلر" که نه میلیارد سال نوری از ما فاصله دارد، کانون تصویر فوق العاده دقیق اولین میدان عمیق وب بود. محققان این اجرام فشرده در اطراف این کهکشان را "درخشش" نامیدند که به صورت نقاط زرد کوچک ظاهر می شدند.
به گفته تیم تحقیقاتی، این درخشش ها ممکن است جدید باشند خوشه های ستارگان به طور فعال در حال توسعه که سه میلیارد سال پس از آن شکل گرفتند مهبانگ در اوج شکل گیری ستاره یا خوشه های کروی قدیمی. خوشه‌های کروی مجموعه‌ای قدیمی از ستارگان از آغاز یک کهکشان هستند که اطلاعاتی درباره مراحل اولیه توسعه و گسترش آن ارائه می‌دهند.
از تجزیه و تحلیل اولیه 12 مورد از این جرم فشرده، محققان به این نتیجه رسیدند که پنج مورد از آنها نه تنها خوشه های کروی، بلکه از قدیمی ترین آنها هستند.
Kartheik G. Iyer، همکار دانلپ در مؤسسه نجوم و اخترفیزیک دانلپ در دانشگاه تورنتو و نویسنده ارشد این مطالعه، گفت: "نگاه کردن به اولین تصاویر از JWST و کشف خوشه های کروی قدیمی در اطراف کهکشان های دور، لحظه ای باورنکردنی بود، لحظه ای که در گذشته امکان پذیر نبود. تلسکوپ فضایی هابل تصویربرداری.”
از آنجایی که می‌توانستیم درخشش‌ها را در طیف وسیعی از طول‌موج‌ها مشاهده کنیم، می‌توانیم آنها را مدل‌سازی کنیم و ویژگی‌های فیزیکی آنها را بهتر درک کنیم، مانند سن آنها و تعداد ستاره‌های آنها. ما امیدواریم این دانش که خوشه‌های کروی را می‌توان از چنین فواصل دوری با JWST مشاهده کرد، به علم بیشتر و جستجو برای اجسام مشابه کمک کند.»
لامیا مولا، همکار دانلپ در مؤسسه نجوم و اخترفیزیک دانلپ در دانشگاه تورنتو و نویسنده ارشد این مطالعه، گفت: این خوشه‌های تازه شناسایی شده نزدیک به اولین باری که حتی امکان ایجاد ستاره وجود داشت، شکل گرفتند. از آنجایی که کهکشان Sparkler بسیار دورتر از کهکشان راه شیری ماست، تعیین سن آن آسان تر است. خوشه های کروی.
ما در حال رصد Sparkler هستیم که نه میلیارد سال پیش بود، زمانی که جهان تنها چهار و نیم میلیارد سال سن داشت و به چیزی نگاه می کرد که مدت ها پیش اتفاق افتاده بود. به این فکر کنید که سن یک فرد را بر اساس ظاهرش حدس می زنید – تشخیص تفاوت بین یک فرد 5 و 10 ساله آسان است، اما تشخیص تفاوت بین یک فرد 50 و 55 ساله دشوار است.
کهکشان Sparkler خاص است زیرا به دلیل اثری به نام عدسی گرانشی با ضریب 100 بزرگنمایی می‌شود - جایی که خوشه کهکشانی SMACS 0723 در پیش‌زمینه آن چیزی را که پشت آن قرار دارد مانند یک ذره‌بین غول‌پیکر منحرف می‌کند. علاوه بر این، عدسی‌های گرانشی سه تصویر مجزا از Sparkler تولید می‌کنند که به اخترشناسان اجازه می‌دهد که کهکشان را با جزئیات بیشتری مطالعه کنند.
سرپرست تیم CANUCS، کریس ویلات از نجوم هرزبرگ شورای تحقیقات ملی، و مرکز تحقیقات اخترفیزیک گفت: "مطالعه ما در مورد Sparkler قدرت فوق العاده ای را در ترکیب قابلیت های منحصر به فرد JWST با بزرگنمایی طبیعی ارائه شده توسط عدسی گرانشی نشان می دهد. وقتی JWST در ماه آینده چشم خود را به خوشه های کهکشانی CANUCS معطوف کند، تیم در مورد اکتشافات بیشتر هیجان زده است.
محققان داده های جدید دوربین مادون قرمز نزدیک JWST (NIRCam) را با داده های آرشیو HST ترکیب کردند. NIRCam اجسام کم نور را با استفاده از طول موج های طولانی تر و قرمزتر تشخیص می دهد تا آنچه را که با چشم انسان و حتی HST قابل مشاهده است مشاهده کند. هر دو بزرگنمایی به دلیل عدسی دهی توسط خوشه کهکشانی و وضوح بالای JWST، رصد اجرام فشرده را امکان پذیر کرد.
دستگاه تصویرگر مادون قرمز نزدیک و طیف‌نگار بدون شکاف (NIRISS) ساخت کانادا در JWST تأیید کرد که این اجرام خوشه‌های کروی قدیمی هستند زیرا محققان خطوط انتشار اکسیژن را مشاهده نکردند - گسیل‌هایی با طیف‌های قابل اندازه‌گیری که توسط خوشه‌های جوانی که فعالانه ستاره‌ها را تشکیل می‌دهند، منتشر می‌شوند. . NIRISS همچنین به کشف هندسه تصاویر با لنز سه گانه Sparkler کمک کرد.
Marcin Sawicki، کرسی تحقیقاتی کانادا در نجوم، استاد دانشگاه سنت مری، و یکی از نویسندگان مطالعه، گفت:، "ابزار NIRISS ساخت کانادا JWST برای کمک به درک نحوه اتصال سه تصویر Sparkler و خوشه های کروی آن حیاتی بود. با دیدن سه بار تصویربرداری از چندین خوشه کروی اسپارکلر مشخص شد که آنها به جای اینکه تصادفی در مقابل کهکشان قرار بگیرند، به دور کهکشان اسپارکلر می چرخند.
مرجع مجله:
- Sparkler: نامزدهای خوشه کروی با انتقال بالا به سرخ تکامل یافته که توسط JWST گرفته شده است. مجلات Astrophysical Journal (2022) DOI: 10.3847/2041-8213/ac90ca
