วิธีหนึ่งในการศึกษาต้นกำเนิดทางช้างเผือกคือการศึกษาองค์ประกอบที่เก่าแก่ที่สุดของทางช้างเผือกโดยการค้นหาและวิเคราะห์กาแลคซีที่ก่อตัวขึ้นในเอกภพยุคแรก JWST ของ NASA เป็นเครื่องจักรในอุดมคติที่จะผลักดันขอบเขตจักรวาลของเราไปสู่ยุคของกาแลคซีแห่งแรก
สองภาพใหม่ล่าสุดที่ถ่ายโดย NASA's กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์เวบบ์ เผยให้เห็นสิ่งที่อาจเป็นกาแลคซีเก่าแก่ที่สุดเท่าที่เคยมีมา วัตถุในภาพถ่ายทั้งสองภาพมีอายุย้อนไปมากกว่า 13 พันล้านปี และวัตถุหนึ่งมีขอบเขตการมองเห็นที่ใหญ่กว่าภาพ First Deep Field ของ Webb อย่างมีนัยสำคัญ
ภาพถ่ายนี้เป็นภาพถ่ายกลุ่มแรกๆ ที่มาจากความร่วมมือที่สำคัญระหว่างนักดาราศาสตร์และนักวิจัยทางวิชาการอื่นๆ ที่ทำงานร่วมกับ NASA และพันธมิตรระหว่างประเทศเพื่อเปิดเผยข้อมูลใหม่เกี่ยวกับ จักรวาล.
โดยเฉพาะอย่างยิ่ง นักวิทยาศาสตร์ได้ระบุวัตถุที่น่าตื่นเต้นหนึ่งชิ้นซึ่งเรียกว่ากาแล็กซีของไมซีเพื่อเป็นเกียรติแก่ลูกสาวของหัวหน้าโครงการสตีเวน ฟินเกลสไตน์ กาแล็กซีกำลังถูกสังเกตเนื่องจากมันเป็นเพียง 290 ล้านปีหลังจาก บิ๊กแบง.
จะเป็นหนึ่งในกาแลคซีแรก ๆ ที่เคยค้นพบหากการค้นพบนี้ได้รับการยืนยัน การมีอยู่ของมันจะแสดงให้เห็นว่ากาแลคซีเริ่มก่อตัวขึ้นเร็วกว่าที่นักวิทยาศาสตร์หลายคนเคยเชื่อมาก่อน
สามารถเห็นกาแล็กซีที่สลับซับซ้อนซึ่งก่อตัวขึ้นตามกาลเวลาได้ในภาพ ซึ่งบางส่วนมีลักษณะเป็นกังหันโตเต็มวัยอย่างสง่างาม เด็กวัยหัดเดินตัวอ้วนๆ และอีกหลายๆ แห่งเป็นเกลียวคลื่นของเพื่อนบ้านที่ทำซิ-ซิทำเป็นวงกลม ภาพที่ถ่ายนานกว่า 24 ชั่วโมงถูกถ่ายจากส่วนหนึ่งของท้องฟ้าใกล้กับที่จับของ Big Dipper หรือที่รู้จักอย่างเป็นทางการในชื่อ Ursa Major
Steven Finkelstein รองศาสตราจารย์ด้านดาราศาสตร์ที่ มหาวิทยาลัยเทกซัสออสติน, กล่าวว่า, “น่าทึ่งมากที่ได้เห็นจุดแสงจากฮับเบิลกลายเป็นดาราจักรทั้งก้อนที่มีรูปร่างสวยงามในภาพใหม่ของเจมส์ เว็บบ์ และดาราจักรอื่นๆ ก็โผล่ขึ้นมาจากที่ไหนก็ไม่รู้”
การทำงานร่วมกันของ CEERS ประกอบด้วยผู้ร่วมวิจัย 18 คนจาก 12 สถาบันและผู้ทำงานร่วมกันมากกว่า 100 คนจากสหรัฐอเมริกาและอีก XNUMX ประเทศ นักวิทยาศาสตร์ของ CEERS กำลังศึกษาว่าบางส่วนของ ดาราจักรยุคแรกสุด เกิดขึ้นเมื่อเอกภพมีอายุน้อยกว่า 5% ของอายุปัจจุบัน ในช่วงเวลาที่เรียกว่ารีออไนเซชัน
ภาพใหญ่เป็นภาพโมเสคจำนวน 690 เฟรม ซึ่งใช้เวลาประมาณ 24 ชั่วโมงในการรวบรวมโดยใช้ NIRCam ของ Webb ภาพใหม่นี้ครอบคลุมพื้นที่บนท้องฟ้าซึ่งใหญ่เป็นแปดเท่าของภาพ First Deep Field ของ Webb แม้ว่าจะไม่ได้ลึกเท่าก็ตาม
การใช้ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ในการประมวลผลภาพเริ่มต้น: Stampede2 ใช้เพื่อขจัดสัญญาณรบกวนและสิ่งประดิษฐ์ต่างๆ และ Frontera ซึ่งเป็นซูเปอร์คอมพิวเตอร์ที่ทรงอิทธิพลที่สุดในโลกในมหาวิทยาลัยในสหรัฐฯ ถูกนำมาใช้ในการต่อภาพเข้าด้วยกันเพื่อสร้างภาพโมเสคชิ้นเดียว
ฟิน กล่าวว่า, “พลังประมวลผลประสิทธิภาพสูงทำให้สามารถรวมภาพจำนวนมหาศาลและเก็บเฟรมไว้ในหน่วยความจำได้ในคราวเดียวเพื่อการประมวลผล ส่งผลให้ได้ภาพที่สวยงามเพียงภาพเดียว”
อีกภาพหนึ่ง (ความละเอียดปานกลาง) ถ่ายด้วยเครื่องดนตรีอินฟราเรดช่วงกลาง (MIRI) เมื่อเทียบกับ NIRcam แล้ว MIRI มีขอบเขตการมองเห็นที่เล็กกว่า แต่ทำงานด้วยความละเอียดเชิงพื้นที่ที่สูงกว่ากล้องโทรทรรศน์อินฟราเรดกลางรุ่นก่อนมาก MIRI ตรวจจับความยาวคลื่นที่ยาวกว่า NIRCam ทำให้นักดาราศาสตร์สามารถเห็นฝุ่นคอสมิกเรืองแสงจากดาราจักรก่อตัวดาวและหลุมดำในระยะทางที่ไกลพอสมควร และมองเห็นแสงจากดาวฤกษ์ที่มีอายุมากกว่าในระยะทางที่ไกลมาก
การอ้างอิงวารสาร:
- Steven L. Finkelstein, Micaela B. Bagley และคณะ มุมมองกว้างของจักรวาลในยุคแรกๆ ที่บอกใบ้ถึงกาแล็กซีท่ามกลางการตรวจพบที่เร็วที่สุดเท่าที่เคยมีมา ดาราศาสตร์ฟิสิกส์ของกาแลคซี่ 25 ก.ค. 2022. arXiv:2207.12474v1/ ดอย: 10.48550/arXiv.2207.12474
