Yksi tapa tutkia galaktista alkuperäämme on tutkia Linnunradan varhaisimpia rakennuspalikoita etsimällä ja analysoimalla varhaisessa universumissa muodostuvia galakseja. NASAn JWST on ihanteellinen kone viemään kosmiset horisonttimme ensimmäisten galaksien aikakauteen.
Kaksi uutta NASA:n kuvaa James Webb avaruusteleskooppi paljastaa, mitkä saattavat olla vanhimpia koskaan nähtyjä galakseja. Molemmissa kuvissa olevat esineet ovat yli 13 miljardia vuotta vanhoja, ja toisen näkökenttä on huomattavasti suurempi kuin Webbin ensimmäisellä syväkenttäkuvalla.
Valokuvat ovat ensimmäisten joukossa peräisin merkittävästä kumppanuudesta tähtitieteilijöiden ja muiden akateemisten tutkijoiden välillä, jotka työskentelevät NASAn ja kansainvälisten kumppaneiden kanssa löytääkseen uutta tietoa CasinoUniverse.
Erityisesti tutkijat olivat tunnistaneet yhden jännittävän kohteen, nimeltä Maisien galaksi projektipäällikön Steven Finkelsteinin tyttären kunniaksi. Galaksia tarkkaillaan sellaisena kuin se oli vain 290 miljoonaa vuotta sen jälkeen Alkuräjähdys.
Se on yksi ensimmäisistä koskaan löydettyistä galakseista, jos löytö vahvistetaan. Sen olemassaolo osoittaisi, että galaksit alkoivat muodostua huomattavasti aikaisemmin kuin monet tiedemiehet olivat aiemmin uskoneet.
Kuvissa näkyy ajan mittaan muodostuvien monimutkaisten galaksien ryömintä, joista osa on – tyylikkäästi kypsiä väkkäräpyöriä, täpliä taaperoita ja toiset taas tekemisissä olevien naapureiden pyörteitä. Yli 24 tunnin aikana otetut kuvat on otettu taivaan osasta, joka on lähellä Otavaa, joka tunnetaan virallisesti nimellä Ursa Major.
Steven Finkelstein, tähtitieteen apulaisprofessori klo Texasin yliopisto Austinissa, sanoi, "On hämmästyttävää nähdä Hubblen valopisteen muuttuvan kokonaiseksi, kauniisti muotoilluksi galaksiksi näissä uusissa James Webb -kuvissa, ja muita galakseja vain ponnahtaa esiin tyhjästä."
CEERS-yhteistyössä on 18 tutkijaa 12 laitoksesta ja yli 100 yhteistyökumppania Yhdysvalloista ja yhdeksästä muusta maasta. CEERS-tutkijat tutkivat, kuinka jotkut varhaisimmat galaksit syntyi, kun maailmankaikkeus oli alle 5 % nykyisestä iästään, aikana, joka tunnetaan nimellä reionisaatio.
Suuri kuva on 690 yksittäisen kehyksen mosaiikki, jonka kerääminen Webbin NIRCamin avulla kesti noin 24 tuntia. Tämä uusi kuva kattaa noin kahdeksan kertaa niin suuren alueen taivaalla kuin Webbin First Deep Field -kuva, vaikka se ei olekaan niin syvä.
Supertietokoneiden käyttö kuvankäsittelyn alkuvaiheessa: Stampede2:ta käytettiin poistamaan taustamelua ja esineitä, ja Fronteraa, maailman tehokkainta supertietokonetta yhdysvaltalaisessa yliopistossa, käytettiin kuvien yhdistämiseen yhdeksi mosaiikiksi.
Finkelstein sanoi, "Suorituskykyinen laskentateho mahdollisti lukemattomien kuvien yhdistämisen ja kehyksen säilyttämisen muistissa kerralla käsittelyä varten, jolloin saatiin yksi kaunis kuva."
Toinen kuva (keskiresoluutio) on otettu Mid-Infrared Instrument (MIRI) -laitteella. Verrattuna NIRcamiin, MIRI:llä on pienempi näkökenttä, mutta se toimii paljon suuremmalla tilaresoluutiolla kuin aikaisemmat keski-infrapunateleskoopit. MIRI havaitsee pitempiä aallonpituuksia kuin NIRCam, minkä ansiosta tähtitieteilijät voivat nähdä tähtiä muodostavista galakseista ja mustista aukoista hohtavan kosmisen pölyn vaatimattoman suurilta etäisyyksiltä ja nähdä vanhojen tähtien valon erittäin suurilta etäisyyksiltä.
Lehden viite:
- Steven L. Finkelstein, Micaela B. Bagley et ai. Laaja näkymä varhaisesta universumista vihjaa galaksiin, joka on yksi varhaisimmista koskaan löydetyistä. Galaksien astrofysiikka 25. heinäkuuta 2022. arXiv:2207.12474v1/ DOI: 10.48550/arXiv.2207.12474
