A equipe canadense NIRISS Unbiased Cluster Survey (CANUCS) descobriu os aglomerados globulares mais distantes já encontrados usando o Telescópio espacial James Webb (JWST). Esses densos grupos de milhões de estrelas podem ser relíquias que contêm as primeiras e mais antigas estrelas do universo.
Esta descoberta em O primeiro campo profundo de Webb já fornece uma visão detalhada da fase inicial da formação estelar, confirmando o incrível poder do JWST.
A “galáxia Sparkler”, a nove bilhões de anos-luz de distância, foi o foco da imagem primorosamente detalhada do Primeiro Campo Profundo de Webb, disseram os astrônomos. Os pesquisadores chamaram esses objetos compactos ao redor desta galáxia de “brilhos”, que apareceram como pequenos pontos amarelos.
De acordo com a equipe de pesquisa, esses brilhos podem ser novos aglomerados de estrelas em desenvolvimento ativo que se formaram três bilhões de anos após o Grande explosão no auge da formação de estrelas ou antigos aglomerados globulares. Os aglomerados globulares são antigas coleções de estrelas do início de uma galáxia, fornecendo informações sobre os estágios iniciais de seu desenvolvimento e expansão.
A partir da análise inicial de 12 destes objetos compactos, os investigadores determinaram que cinco deles não são apenas aglomerados globulares, mas estão entre os mais antigos conhecidos.
Kartheik G. Iyer, Dunlap Fellow do Dunlap Institute for Astronomy & Astrophysics da Universidade de Toronto e co-autor principal do estudo, disse: “Observar as primeiras imagens do JWST e descobrir antigos aglomerados globulares em torno de galáxias distantes foi um momento incrível, que não foi possível com os anteriores. telescópio espacial Hubble imagem”.
“Como pudemos observar os brilhos numa gama de comprimentos de onda, pudemos modelá-los e compreender melhor as suas propriedades físicas, como a sua idade e quantas estrelas contêm. Esperamos que o conhecimento de que aglomerados globulares podem ser observados a distâncias tão grandes com o JWST estimule mais ciência e pesquisas por objetos semelhantes.”
Lamiya Mowla, Dunlap Fellow do Dunlap Institute for Astronomy & Astrophysics da Universidade de Toronto e co-autor principal do estudo, disse: “Esses aglomerados recém-identificados foram formados perto da primeira vez em que foi possível criar estrelas. Como a galáxia Sparkler está muito mais distante do que a nossa Via Láctea, é mais fácil determinar as idades de sua galáxia. aglomerados globulares.
“Estamos observando o Sparkler como era há nove bilhões de anos, quando o universo tinha apenas quatro bilhões e meio de anos, olhando para algo que aconteceu há muito tempo. Pense nisso como adivinhar a idade de uma pessoa com base em sua aparência – é fácil dizer a diferença entre uma pessoa de 5 e 10 anos, mas difícil dizer a diferença entre uma pessoa de 50 e 55 anos.”
A galáxia Sparkler é especial porque é ampliada por um fator de 100 devido a um efeito chamado lente gravitacional – onde o aglomerado de galáxias SMACS 0723 em primeiro plano distorce o que está por trás dele como uma lupa gigante. Além disso, as lentes gravitacionais produzem três imagens separadas do Sparkler, permitindo aos astrónomos estudar a galáxia com maior detalhe.
O líder da equipe CANUCS, Chris Willott, do Herzberg Astronomy do National Research Council e do Astrophysics Research Center, disse: “Nosso estudo do Sparkler destaca o tremendo poder de combinar as capacidades únicas do JWST com a ampliação natural proporcionada pelas lentes gravitacionais. A equipe está entusiasmada com mais descobertas quando o JWST voltar sua atenção para os aglomerados de galáxias CANUCS no próximo mês.”
Os pesquisadores combinaram novos dados da câmera infravermelha próxima (NIRCam) do JWST com dados de arquivo do HST. O NIRCam detecta objetos fracos usando comprimentos de onda mais longos e mais vermelhos para observar além do que é visível ao olho humano e até mesmo ao HST. Ambas as ampliações devido às lentes do aglomerado de galáxias e a alta resolução do JWST tornaram possível a observação de objetos compactos.
O instrumento Near-Infrared Imager and Slitless Spectrograph (NIRISS) de fabricação canadense no JWST confirmou que os objetos são antigos aglomerados globulares porque os pesquisadores não observaram linhas de emissão de oxigênio - emissões com espectros mensuráveis emitidos por aglomerados jovens que estão formando estrelas ativamente. . O NIRISS também ajudou a desvendar a geometria das imagens com lentes triplas do Sparkler.
Marcin Sawicki, Cátedra de Pesquisa em Astronomia do Canadá, professor da Saint Mary’s University e coautor do estudo, dito"O instrumento NIRISS fabricado no Canadá do JWST foi vital para nos ajudar a entender como as três imagens do Sparkler e seus aglomerados globulares estão conectadas. Ver vários aglomerados globulares do Sparkler fotografados três vezes deixou claro que eles estão orbitando ao redor da galáxia Sparkler, em vez de estarem simplesmente na frente dela por acaso.”
Jornal de referência:
- The Sparkler: Candidatos evoluídos a aglomerados globulares com alto redshift capturados pelo JWST. As Cartas do Jornal Astrofísico (2022). DOI: 10.3847/2041-8213/ac90ca
