Kanadska skupina NIRISS Unbiased Cluster Survey (CANUCS) je odkrila najbolj oddaljene kroglaste kopice, ki so jih kdaj našli s pomočjo Vesoljski teleskop James Webb (JWST). Te goste skupine milijonov zvezd so morda relikvije, ki vsebujejo prve in najstarejše zvezde v vesolju.
To odkritje v Webbov prvi Deep Field že ponuja podroben pogled na najzgodnejšo fazo nastajanja zvezd in potrjuje neverjetno moč JWST.
Devet milijard svetlobnih let oddaljena "galaksija Sparkler" je bila v središču izredno podrobne Webbove prve slike globokega polja, so povedali astronomi. Raziskovalci so te kompaktne predmete okoli te galaksije poimenovali "iskrice", ki so bile videti kot majhne rumene pike.
Po mnenju raziskovalne skupine so lahko te iskrice nove kopice zvezd aktivno razvijajoče se, ki so nastale tri milijarde let po Big Bang na vrhuncu nastajanja zvezd ali starih kroglastih kopic. Kroglaste kopice so stare zbirke zvezd z začetka galaksije, ki zagotavljajo informacije o zgodnjih fazah njenega razvoja in širjenja.
Iz začetne analize 12 od teh kompaktnih objektov so raziskovalci ugotovili, da jih pet ni le kroglastih kopic, ampak so med najstarejšimi znanimi.
Kartheik G. Iyer, Dunlapov sodelavec na Dunlapovem inštitutu za astronomijo in astrofiziko na Univerzi v Torontu in soglavni avtor študije, je dejal: »Gledanje prvih slik iz JWST in odkrivanje starih kroglastih kopic okoli oddaljenih galaksij je bil neverjeten trenutek, ki ni bil mogoč s prejšnjimi Hubblov vesoljski teleskop slikanje."
»Ker bi iskrice lahko opazovali na različnih valovnih dolžinah, bi jih lahko modelirali in bolje razumeli njihove fizikalne lastnosti, na primer, koliko so stari in koliko zvezd vsebujejo. Upamo, da bo spoznanje, da je mogoče kroglaste kopice opazovati s tako velikih razdalj z JWST, spodbudilo nadaljnjo znanost in iskanje podobnih predmetov.«
Lamiya Mowla, Dunlapova sodelavka na Dunlapovem inštitutu za astronomijo in astrofiziko na Univerzi v Torontu in soglavna avtorica študije, je dejala, »Te na novo identificirane kopice so nastale skoraj takrat, ko je bilo sploh mogoče ustvariti zvezde. Ker je galaksija Sparkler veliko dlje od naše Rimske ceste, je lažje določiti njeno starost. kroglaste kopice.
»Opazujemo Iskrico, kakršna je bila pred devetimi milijardami let, ko je Vesolje je bilo staro le štiri in pol milijarde let, če pogledamo nekaj, kar se je zgodilo pred davnimi časi. Predstavljajte si to kot ugibanje starosti osebe na podlagi njenega videza – zlahka je ugotoviti razliko med 5- in 10-letnikom, težko pa je ugotoviti razliko med 50- in 55-letnikom.«
Galaksija Sparkler je posebna, ker je povečana za faktor 100 zaradi učinka, imenovanega gravitacijska leča – kjer jata galaksij SMACS 0723 v ospredju popači tisto, kar je za njo, kot velikansko povečevalno steklo. Poleg tega gravitacijska leča ustvari tri ločene slike Sparklerja, kar astronomom omogoča podrobnejše preučevanje galaksije.
Vodja ekipe CANUCS Chris Willott iz Nacionalnega raziskovalnega sveta Herzberg Astronomy in raziskovalnega centra za astrofiziko je dejal, »Naša študija o Sparklerju poudarja izjemno moč pri združevanju edinstvenih zmogljivosti JWST z naravno povečavo, ki jo omogoča gravitacijska leča. Ekipa je navdušena nad več odkritji, ko bo JWST naslednji mesec usmeril pogled na jate galaksij CANUCS.”
Raziskovalci so združili nove podatke iz bližnje infrardeče kamere JWST (NIRCam) z arhivskimi podatki HST. NIRCam zazna šibke predmete z uporabo daljših in rdečih valovnih dolžin za opazovanje mimo tistega, kar je vidno človeškemu očesu, in celo HST. Obe povečavi zaradi leče z jato galaksij in visoka ločljivost JWST sta omogočili opazovanje kompaktnih objektov.
Kanadski instrument Near-Infrared Imager and Slitless Spectrograph (NIRISS) na JWST je potrdil, da so predmeti stare kroglaste kopice, ker raziskovalci niso opazili emisijskih linij kisika – emisij z merljivimi spektri, ki jih oddajajo mlade kopice, ki aktivno tvorijo zvezde . NIRISS je prav tako pomagal razkriti geometrijo slik s trojnimi lečami Sparklerja.
Marcin Sawicki, kanadski raziskovalni predstojnik za astronomijo, profesor na Univerzi Saint Mary's in soavtor študije, je dejal"Instrument JWST, izdelan v Kanadi NIRISS, je bil ključnega pomena pri razumevanju, kako so povezane tri slike Iskrice in njenih kroglastih kopic. Videti več kroglastih kopic Sparklerja, posnetih trikrat, je postalo jasno, da krožijo okoli galaksije Sparkler, namesto da bi bili po naključju preprosto pred njo.«
Referenca dnevnika:
- Iskrica: Razvite kandidate za kroglasto jato z visokim rdečim premikom, ki jih je posnel JWST. The Astrophysical Journal Letters (2022). DOI: 10.3847/2041-8213/ac90ca
