L'équipe canadienne du NIRISS Unbiased Cluster Survey (CANUCS) a découvert les amas globulaires les plus éloignés jamais découverts à l'aide du Télescope spatial James Webb (JWST). Ces groupes denses de millions d’étoiles pourraient être des reliques contenant les premières et les plus anciennes étoiles de l’univers.
Cette découverte en Le premier champ profond de Webb fournit déjà un aperçu détaillé de la première phase de la formation des étoiles, confirmant l’incroyable puissance du JWST.
La « galaxie Sparkler », distante de neuf milliards d'années-lumière, était au centre de la première image en champ profond extrêmement détaillée de Webb, ont déclaré les astronomes. Les chercheurs ont appelé ces objets compacts autour de cette galaxie des « étincelles », qui apparaissaient sous la forme de petits points jaunes.
Selon l'équipe de recherche, ces étincelles pourraient être nouvelles amas d'étoiles en développement actif qui se sont formés trois milliards d'années après le Big Bang au plus fort de la formation d'étoiles ou d'anciens amas globulaires. Les amas globulaires sont d'anciennes collections d'étoiles datant du début d'une galaxie, fournissant des informations sur les premières étapes de son développement et de son expansion.
À partir de leur première analyse de 12 de ces objets compacts, les chercheurs ont déterminé que cinq d’entre eux sont non seulement des amas globulaires mais aussi parmi les plus anciens connus.
Kartheik G. Iyer, Dunlap Fellow au Dunlap Institute for Astronomy & Astrophysics de l'Université de Toronto et co-auteur principal de l'étude, a déclaré : "Regarder les premières images de JWST et découvrir d'anciens amas globulaires autour de galaxies lointaines a été un moment incroyable, qui n'était pas possible avec les précédentes. Le télescope spatial Hubble imagerie ».
« Puisque nous avons pu observer les étincelles sur une gamme de longueurs d’onde, nous avons pu les modéliser et mieux comprendre leurs propriétés physiques, comme leur âge et le nombre d’étoiles qu’elles contiennent. Nous espérons que le fait de savoir que les amas globulaires peuvent être observés à de si grandes distances avec JWST stimulera la poursuite des recherches scientifiques et la recherche d’objets similaires.
Lamiya Mowla, Dunlap Fellow au Dunlap Institute for Astronomy & Astrophysics de l'Université de Toronto et co-auteur principal de l'étude, a déclaré : «Ces amas nouvellement identifiés se sont formés à peu près au premier moment où il était possible de créer des étoiles. La galaxie Sparkler étant beaucoup plus éloignée que notre propre Voie Lactée, il est plus facile de déterminer l'âge de ses planètes. amas globulaires.
"Nous observons le Sparkler tel qu'il était il y a neuf milliards d'années, lorsque le univers n'avait que quatre milliards et demi d'années, si l'on considère quelque chose qui s'est produit il y a longtemps. Pensez-y comme à deviner l'âge d'une personne en fonction de son apparence : il est facile de faire la différence entre une personne de 5 et 10 ans, mais difficile de faire la différence entre une personne de 50 et 55 ans.
La galaxie Sparkler est spéciale car elle est agrandie d'un facteur 100 en raison d'un effet appelé lentille gravitationnelle, où l'amas de galaxies SMACS 0723 au premier plan déforme ce qui se trouve derrière lui comme une loupe géante. De plus, la lentille gravitationnelle produit trois images distinctes du Sparkler, permettant aux astronomes d’étudier la galaxie plus en détail.
Le chef de l'équipe CANUCS, Chris Willott, du Centre d'astronomie Herzberg et de recherche en astrophysique du Conseil national de recherches, a déclaré : « Notre étude du Sparkler met en évidence l’énorme puissance qu’offre la combinaison des capacités uniques du JWST avec le grossissement naturel offert par la lentille gravitationnelle. L’équipe est enthousiasmée par d’autres découvertes lorsque JWST se tournera vers les amas de galaxies CANUCS le mois prochain.
Les chercheurs ont combiné de nouvelles données de la caméra proche infrarouge (NIRCam) de JWST avec des données d'archives HST. NIRCam détecte les objets faibles en utilisant des longueurs d'onde plus longues et plus rouges pour observer au-delà de ce qui est visible à l'œil humain et même au HST. Les deux grossissements dus à la lentille de l'amas de galaxies et à la haute résolution de JWST ont rendu possible l'observation d'objets compacts.
L'instrument NIRISS (Imager dans le proche infrarouge et spectrographe sans fente) de fabrication canadienne installé sur le JWST a confirmé que les objets sont d'anciens amas globulaires, car les chercheurs n'ont pas observé de raies d'émission d'oxygène - des émissions avec des spectres mesurables émises par de jeunes amas qui forment activement des étoiles. . NIRISS a également contribué à démêler la géométrie des images à triple lentille du Sparkler.
Marcin Sawicki, titulaire de la Chaire de recherche du Canada en astronomie, professeur à l'Université Saint Mary's et co-auteur de l'étude, a affirmé Valérie Plante.»L'instrument NIRISS, fabriqué au Canada, de JWST a été essentiel pour nous aider à comprendre comment les trois images du Sparkler et de ses amas globulaires sont connectées. Le fait de voir plusieurs amas globulaires de Sparkler photographiés trois fois a clairement montré qu'ils gravitent autour de la galaxie Sparkler plutôt que d'être simplement devant elle par hasard.
Journal de référence:
- The Sparkler : candidats d'amas globulaires évolués à fort redshift capturés par JWST. Les lettres du journal astrophysique (2022). EST CE QUE JE: 10.3847/2041-8213/ac90ca
