En metod för att studera vårt galaktiska ursprung är att studera Vintergatans tidigaste byggstenar genom att söka efter och analysera galaxer som bildas i det tidiga universum. NASA:s JWST är den idealiska maskinen för att driva våra kosmiska horisonter till de första galaxernas epok.
Två helt nya bilder tagna av NASA James Webb rymdteleskop avslöja vad som kan vara några av de äldsta galaxer som någonsin setts. Objekten på båda fotografierna går tillbaka mer än 13 miljarder år, och den ena har ett betydligt större synfält än Webbs First Deep Field-bild.
Fotografierna är bland de första som kommer från ett betydande partnerskap mellan astronomer och andra akademiska forskare som arbetar med NASA och internationella partners för att avslöja ny information om Universum.
Särskilt forskare hade identifierat ett spännande objekt kallat Maisies galax för att hedra projektledaren Steven Finkelsteins dotter. Galaxen observeras eftersom den var bara 290 miljoner år efter Big Bang.
Det kommer att vara bland de första galaxer som någonsin upptäckts om upptäckten bekräftas. Dess existens skulle visa att galaxer började bildas betydligt tidigare än vad många forskare tidigare hade trott.
En uppsjö av invecklade galaxer som bildas över tiden kan ses på bilderna, av vilka några är eleganta mogna slingor, blobby småbarn och ytterligare andra är fläckiga virvlar av gör-si-görande grannar. Bilderna, tagna under 24 timmar, togs från en del av himlen nära handtaget på Big Dipper, officiellt känd som Ursa Major.
Steven Finkelstein, docent i astronomi vid University of Texas i Austin, sa, "Det är fantastiskt att se en ljuspunkt från Hubble förvandlas till en hel, vackert formad galax i dessa nya James Webb-bilder, och andra galaxer dyker bara upp från ingenstans."
CEERS-samarbetet omfattar 18 medutredare från 12 institutioner och mer än 100 medarbetare från USA och nio andra länder. CEERS-forskare studerar hur några av de tidigaste galaxerna bildades när universum var mindre än 5 % av sin nuvarande ålder, under en period som kallas återjonisering.
Den stora bilden är en mosaik av 690 individuella ramar som tog cirka 24 timmar att samla in med Webbs NIRCam. Den här nya bilden täcker ett område på himlen som är ungefär åtta gånger så stort som Webbs First Deep Field-bild, även om den inte är riktigt lika djup.
Använda superdatorer för initial bildbehandling: Stampede2 användes för att ta bort bakgrundsbrus och artefakter, och Frontera, världens mest kraftfulla superdator vid ett amerikanskt universitet, användes för att sy ihop bilderna till en enda mosaik.
Finkelstein sade, "Högpresterande datorkraft gjorde det möjligt att kombinera otaliga bilder och hålla ramarna i minnet på en gång för bearbetning, vilket resulterade i en enda vacker bild."
Den andra bilden (medelupplösning) togs med Mid-Infrared Instrument (MIRI). Jämfört med NIRcam har MIRI ett mindre synfält men arbetar med en mycket högre rumslig upplösning än tidigare mellaninfraröda teleskop. MIRI upptäcker längre våglängder än NIRCam, vilket gör att astronomer kan se kosmiskt stoft glöda från stjärnbildande galaxer och svarta hål på måttligt stora avstånd och se ljuset från äldre stjärnor på mycket stora avstånd.
Tidskriftsreferens:
- Steven L. Finkelstein, Micaela B. Bagley et al. Vid vy av tidiga universum tips om galaxen bland de tidigaste som någonsin upptäckts. Galaxernas astrofysik 25 juli 2022. arXiv:2207.12474v1/ DOI: 10.48550/arXiv.2207.12474
