Канадська команда NIRISS Unbiased Cluster Survey (CANUCS) виявила найвіддаленіші кульові скупчення, знайдені за допомогою Джеймс Вебб космічний телескоп (JWST). Ці щільні групи з мільйонів зірок можуть бути реліктами, які містять перші та найстаріші зірки у Всесвіті.
Це відкриття в Перше Deep Field Вебба вже надає детальний огляд найранішої фази утворення зірок, підтверджуючи неймовірну потужність JWST.
За словами астрономів, «галактика Спарклер» на відстані дев’яти мільярдів світлових років опинилася в центрі уваги чудово деталізованого першого зображення Webb Deep Field. Дослідники назвали ці компактні об’єкти навколо цієї галактики «іскорками», які виглядали як маленькі жовті точки.
За словами дослідницької групи, ці блискітки можуть бути новими скупчення зірок активно розвиваються, які сформувалися через три мільярди років великий вибух на висоті зореутворення або старих кульових скупчень. Кулясті скупчення — це старі колекції зірок від початку галактики, які надають інформацію про ранні етапи її розвитку та розширення.
Після початкового аналізу 12 із цих компактних об’єктів дослідники визначили, що п’ять із них є не лише кульовими скупченнями, але й одними з найстаріших із відомих.
Картейк Г. Айєр, науковий співробітник Данлепа в Інституті астрономії та астрофізики Данлепа при Університеті Торонто та співавтор дослідження, сказав: «Погляд на перші зображення з JWST і виявлення старих кульових скупчень навколо далеких галактик був неймовірним моментом, який не був можливим з попередніми Космічний телескоп Хаббла зображення».
«Оскільки ми могли спостерігати блискітки в різних довжинах хвиль, ми могли змоделювати їх і краще зрозуміти їхні фізичні властивості, наприклад, скільки їм років і скільки зірок вони містять. Ми сподіваємося, що знання про те, що кульові скупчення можна спостерігати з таких великих відстаней за допомогою JWST, підштовхнуть подальшу науку та пошуки подібних об’єктів».
Ламія Моула, науковий співробітник Данлепа в Інституті астрономії та астрофізики Данлепа при Університеті Торонто та співавтор дослідження, сказала: «Ці нещодавно ідентифіковані скупчення були сформовані майже тоді, коли вперше навіть стало можливим створити зірки. Оскільки галактика Спарклер знаходиться набагато далі, ніж наш Чумацький Шлях, легше визначити її вік. кульові скупчення.
«Ми спостерігаємо Спарклер таким, яким він був дев’ять мільярдів років тому, коли всесвіт було лише чотири з половиною мільярди років, дивлячись на те, що сталося дуже давно. Думайте про це як про вгадування віку людини на основі її зовнішності — легко відрізнити 5- та 10-річну дитину, але важко відрізнити 50- та 55-річну».
Галактика Sparkler є особливою, оскільки вона збільшується в 100 разів завдяки ефекту, який називається гравітаційним лінзуванням, коли скупчення галактик SMACS 0723 на передньому плані спотворює те, що знаходиться позаду, як гігантське збільшувальне скло. Крім того, гравітаційне лінзування створює три окремих зображення Спарклера, що дозволяє астрономам вивчати галактику більш детально.
Керівник команди CANUCS Кріс Віллотт з астрономії Герцберга Національної дослідницької ради та дослідницького центру астрофізики сказав: «Наше дослідження Sparkler підкреслює надзвичайну потужність поєднання унікальних можливостей JWST із природним збільшенням, яке забезпечує гравітаційне лінзування. Команда в захваті від нових відкриттів, коли наступного місяця JWST зверне увагу на скупчення галактик CANUCS».
Дослідники поєднали нові дані камери ближнього інфрачервоного діапазону JWST (NIRCam) з архівними даними HST. NIRCam виявляє слабкі об’єкти, використовуючи довші та червоніші довжини хвиль, щоб спостерігати за тим, що видно людському оку, і навіть HST. Обидва збільшення завдяки лінзуванню скупченням галактик і висока роздільна здатність JWST зробили можливим спостереження компактних об’єктів.
Інструмент канадського виробництва в ближньому інфрачервоному діапазоні та безщілинний спектрограф (NIRISS) на JWST підтвердив, що ці об’єкти є старими кульовими скупченнями, оскільки дослідники не спостерігали ліній випромінювання кисню — випромінювання з вимірюваними спектрами, що випускаються молодими скупченнями, які активно утворюють зірки. . NIRISS також допоміг розгадати геометрію зображень Sparkler, отриманих у трьох лінзах.
Марчін Савіцкі, кафедра наукових досліджень Канади з астрономії, професор Університету Святої Марії та співавтор дослідження, сказав"Зроблений у Канаді інструмент NIRISS JWST був життєво важливим, щоб допомогти нам зрозуміти, як пов’язані три зображення Спарклера та його кульових скупчень. Побачивши кілька кульових скупчень Спарклера, зображених тричі, стало зрозуміло, що вони обертаються навколо галактики Спарклер, а не просто випадково знаходяться перед нею».
Довідка з журналу:
- Sparkler: еволюціоновані кульові скупчення з високим червоним зміщенням, зафіксовані JWST. Листи астрофізичних журналів (2022). DOI: 10.3847/2041-8213/ac90ca
