Een methode om onze galactische oorsprong te bestuderen, is door de vroegste bouwstenen van de Melkweg te bestuderen door sterrenstelsels te zoeken en te analyseren die zich in het vroege heelal vormen. NASA's JWST is de ideale machine om onze kosmische horizon naar het tijdperk van de eerste sterrenstelsels te duwen.
Twee gloednieuwe foto's gemaakt door NASA's James Webb Space Telescope onthullen wat misschien wel de oudste sterrenstelsels zijn die ooit zijn gezien. De objecten op beide foto's dateren van meer dan 13 miljard jaar oud, en één ervan heeft een aanzienlijk groter gezichtsveld dan Webb's First Deep Field-beeld.
De foto's zijn een van de eersten die voortkomen uit een belangrijke samenwerking tussen astronomen en andere academische onderzoekers die samenwerken met NASA en internationale partners om nieuwe informatie over de Universum.
Wetenschappers hadden in het bijzonder een opwindend object geïdentificeerd, genaamd Maisie's melkweg, ter ere van de dochter van projectleider Steven Finkelstein. De melkweg wordt waargenomen zoals het was slechts 290 miljoen jaar na de Big Bang.
Het zal een van de eerste sterrenstelsels zijn die ooit zijn ontdekt als de ontdekking wordt bevestigd. Het bestaan ervan zou aantonen dat sterrenstelsels zich aanzienlijk eerder begonnen te vormen dan veel wetenschappers eerder hadden aangenomen.
Een vlaag van ingewikkelde sterrenstelsels die zich in de loop van de tijd vormen, is te zien in de afbeeldingen, waarvan sommige: elegant volwassen pinwheels, blobby peuters en weer andere zijn gaasachtige wervelingen van doe-si-doende buren. De beelden, die gedurende 24 uur zijn genomen, zijn genomen vanuit een deel van de lucht nabij het handvat van de Grote Beer, officieel bekend als Ursa Major.
Steven Finkelstein, universitair hoofddocent astronomie bij De Universiteit van Texas in Austin, zei, "Het is verbazingwekkend om te zien hoe een lichtpunt van Hubble verandert in een heel, prachtig gevormd sterrenstelsel in deze nieuwe James Webb-afbeeldingen, en andere sterrenstelsels verschijnen gewoon uit het niets."
De CEERS-samenwerking omvat 18 mede-onderzoekers van 12 instellingen en meer dan 100 medewerkers uit de VS en negen andere landen. Wetenschappers van CEERS bestuderen hoe sommige van de vroegste sterrenstelsels gevormd toen het heelal minder dan 5% van zijn huidige leeftijd had, tijdens een periode die bekend staat als reïonisatie.
De grote afbeelding is een mozaïek van 690 afzonderlijke frames die ongeveer 24 uur nodig hadden om te verzamelen met behulp van Webb's NIRCam. Deze nieuwe afbeelding beslaat een gebied van de lucht dat ongeveer acht keer zo groot is als Webbs First Deep Field-afbeelding, hoewel het niet zo diep is.
Supercomputers gebruiken voor de eerste beeldverwerking: Stampede2 werd gebruikt om achtergrondruis en artefacten te verwijderen, en Frontera, 's werelds krachtigste supercomputer aan een Amerikaanse universiteit, werd gebruikt om de beelden aan elkaar te naaien om één mozaïek te vormen.
Finkelstein zei, "De krachtige rekenkracht maakte het mogelijk om talloze afbeeldingen te combineren en de frames in één keer in het geheugen te bewaren voor verwerking, wat resulteerde in één enkel prachtig beeld."
De andere opname (medium res) is gemaakt met het Mid-Infrared Instrument (MIRI). Vergeleken met NIRcam heeft MIRI een kleiner gezichtsveld, maar werkt het met een veel hogere ruimtelijke resolutie dan eerdere mid-infraroodtelescopen. MIRI detecteert langere golflengten dan NIRCam, waardoor astronomen kosmisch stof kunnen zien opgloeien van stervormende sterrenstelsels en zwarte gaten op bescheiden grote afstanden en het licht van oudere sterren op zeer grote afstanden kunnen zien.
Journal Reference:
- Steven L. Finkelstein, Micaela B. Bagley et al. Brede kijk op vroege heelal hints naar Galaxy onder de vroegst ooit gedetecteerde sterrenstelsels. Astrofysica van sterrenstelsels 25 juli 2022. arXiv:2207.12474v1/DOI: 10.48550/arXiv.2207.12474
