Jedną z metod badania naszych galaktycznych początków jest badanie najwcześniejszych elementów budulcowych Drogi Mlecznej poprzez wyszukiwanie i analizowanie galaktyk formujących się we wczesnym Wszechświecie. JWST NASA to idealna maszyna do przesuwania naszych kosmicznych horyzontów w epokę pierwszych galaktyk.
Dwa zupełnie nowe zdjęcia zrobione przez NASA Teleskop Kosmiczny Jamesa Webba ujawnić, co może być jednymi z najstarszych galaktyk, jakie kiedykolwiek widziano. Obiekty na obu fotografiach pochodzą sprzed ponad 13 miliardów lat, a jeden z nich ma znacznie większe pole widzenia niż zdjęcie z pierwszego głębokiego pola Webba.
Fotografie są jednymi z pierwszych, które pochodzą ze znaczącego partnerstwa między astronomami i innymi badaczami akademickimi współpracującymi z NASA i partnerami międzynarodowymi w celu odkrycia nowych informacji na temat Wszechświat.
W szczególności naukowcy zidentyfikowali jeden ekscytujący obiekt, nazwany galaktyką Maisie na cześć córki szefa projektu Stevena Finkelsteina. Galaktyka jest obserwowana, ponieważ miała zaledwie 290 milionów lat po Wielki Wybuch.
Będzie jedną z pierwszych galaktyk, jakie kiedykolwiek odkryto, jeśli odkrycie zostanie potwierdzone. Jego istnienie wskazywałoby, że galaktyki zaczęły formować się znacznie wcześniej, niż wielu naukowców wcześniej sądziło.
Na zdjęciach można zobaczyć lawinę skomplikowanych galaktyk tworzących się z biegiem czasu, z których niektóre to elegancko dojrzałe wiatraczki, brudne maluchy, a jeszcze inne to zwiewne wiry sąsiadów do-si-doing. Zdjęcia, zrobione w ciągu 24 godzin, zostały wykonane z fragmentu nieba w pobliżu uchwytu Wielkiego Wozu, oficjalnie znanego jako Wielka Niedźwiedzica.
Steven Finkelstein, profesor nadzwyczajny astronomii at Uniwersytet Teksasu w Austinpowiedział „To niesamowite, jak punkt świetlny z Hubble'a zamienia się w całą, pięknie ukształtowaną galaktykę na tych nowych zdjęciach Jamesa Webba, a inne galaktyki po prostu pojawiają się znikąd”.
Współpraca CEERS obejmuje 18 współbadaczy z 12 instytucji i ponad 100 współpracowników z USA i dziewięciu innych krajów. Naukowcy z CEERS badają, w jaki sposób niektóre najwcześniejsze galaktyki powstał, gdy Wszechświat miał mniej niż 5% swojego obecnego wieku, w okresie znanym jako rejonizacja.
Duży obraz jest mozaiką 690 pojedynczych klatek, których zebranie za pomocą kamery NIRCam Webba zajęło około 24 godzin. To nowe zdjęcie obejmuje obszar nieba około osiem razy większy niż obraz z pierwszego głębokiego pola Webba, chociaż nie jest tak głęboki.
Wykorzystanie superkomputerów do wstępnego przetwarzania obrazu: Stampede2 został użyty do usunięcia szumu tła i artefaktów, a Frontera, najpotężniejszy na świecie superkomputer na amerykańskim uniwersytecie, został użyty do połączenia obrazów w jedną mozaikę.
Finkelstein powiedziany, „Wysokiej wydajności moc obliczeniowa umożliwiła łączenie niezliczonych obrazów i jednoczesne przechowywanie klatek w pamięci w celu przetworzenia, w wyniku czego powstał jeden piękny obraz”.
Drugie zdjęcie (średnia rozdzielczość) zostało zrobione za pomocą Mid-Infrared Instrument (MIRI). W porównaniu z NIRcam, MIRI ma mniejsze pole widzenia, ale działa w znacznie wyższej rozdzielczości przestrzennej niż poprzednie teleskopy średniej podczerwieni. MIRI wykrywa dłuższe fale niż NIRCam, umożliwiając astronomom dostrzeżenie kosmicznego pyłu świecącego z galaktyk tworzących gwiazdy i czarnych dziur na umiarkowanie dużych odległościach oraz dostrzeżenie światła starszych gwiazd z bardzo dużych odległości.
Referencje czasopisma:
- Steven L. Finkelstein, Micaela B. Bagley i in. Szerokie spojrzenie na wskazówki dotyczące wczesnego Wszechświata w Galaktyce należą do najwcześniejszych, jakie kiedykolwiek wykryto. Astrofizyka galaktyk 25 lipca 2022 r. arXiv:2207.12474v1/ DOI: 10.48550/arXiv.2207.12474
