Teleskop Jamesa Webba zmierzył odległości do 200 odległych galaktyk

Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba, należący do NASA, pomógł astronomom określić odległość do prawie 200 galaktyk i gromad galaktyk powstałych na początku istnienia Wszechświata.

Jedno z pierwszych publicznie opublikowanych zdjęć z Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba (JWST lub Webb), opublikowane 11 lipca 2022 r., ukazuje nam co najmniej 7000 galaktyk na zdjęciu głębokiego pola. Obraz ten jest bogatym źródłem dla astronomów pragnących dowiedzieć się więcej o ewolucji galaktyk w czasie.

Najnowsze badanie przeprowadzone przez Kanadyjczyków jest pierwszym, w którym zmierzono odległości do galaktyk widocznych na zdjęciu, pokazując ogromne zbiory gwiazd oddalone nawet o 10 miliardów lat świetlnych od Ziemi. (Sam Wszechświat ma około 13,7 miliardów lat.)

„Gromady stanowią idealne cele dla przyszłych badań, które pozwolą lepiej zrozumieć ewolucję galaktyk i gromad, które tam zamieszkują” – stwierdzili członkowie zespołu badawczego w komunikacie prasowym Uniwersytetu w Montrealu z 31 października.

Misja JWST polega w dużej mierze na zaglądaniu w głąb wszechświata w celu odkrycia zmian, jakie w nim zachodzą od Wielkiego Wybuchu – wydarzenia, które uformowało i szybko rozdęło nasz wszechświat. Astronomowie wciąż mają pytania dotyczące tego, co wydarzyło się później, na przykład w jaki sposób pojawiło się światło, jak powstały pierwsze gwiazdy i kiedy połączyły się pierwsze galaktyki.

Teleskop o wartości 10 miliardów dolarów wystrzelony został w grudniu 2021 roku i wyposażony jest w zestaw potężnych instrumentów, takich jak kanadyjski NIRISS (ang. Near Infra-Red Imager and Slitless Spectrograph) zoptymalizowany pod kątem gromadzenia widm, czyli sygnatur świetlnych, z odległych gwiazd i galaktyk. Widma ujawniają takie informacje, jak odległość obiektu poprzez przesunięcie ku czerwieni — rozciąganie światła w kierunku czerwonej krawędzi widma w wyniku ekspansji Wszechświata odciągającej od nas świecący obiekt.

„NIRISS idealnie się do tego nadaje, ponieważ może mierzyć przesunięcie ku czerwieni setek galaktyk jednocześnie” – stwierdził w oświadczeniu główny autor Gaël Noirot, doktorant na Uniwersytecie Saint Mary’s w Halifax w Nowej Szkocji.

Badania ujawniły nowe galaktyki w gromadzie galaktyk SMACS 0723, czyli ogromnym zbiorze galaktyk, których światło docierało do Ziemi przez ponad 4 miliardy lat. Astronomowie nadal zbierają te dane, aby dowiedzieć się więcej o tym, jak takie struktury zmieniają się pod wpływem ciemnej materii. Ciemna materia stanowi około 80% masy Wszechświata i wpływa na takie aspekty, jak tempo ekspansji. Jednak jest ona widoczna jedynie dzięki efektom grawitacyjnym, co znacząco utrudnia sporządzenie jej mapy.

W jednym z nadmiernie zagęszczonych regionów zdjęcia znajduje się „Galaktyka Sparkler” odkryta we wrześniu 2022 roku. Sparkler znajduje się w odległości dziewięciu miliardów lat świetlnych i może zawierać pierwsze gromady gwiazd we wszechświecie. Nowo odkryte nadmierne zagęszczenie sugeruje, że Sparkler wcale nie jest odosobnionym przykładem.

„Fakt, że galaktyka ta nie występuje w samotności, ale należy do rodziny galaktyk, ma ważne implikacje dla sposobu powstawania pierwszych gromad gwiazd po Wielkim Wybuchu” – powiedział współautor badania Marcin Sawicki, profesor i kierownik kanadyjskich badań u Najświętszej Marii Panny. Sawicki jest także współautorem badania Sparklera z września 2022 r.

Członkowie kanadyjskiego badania NIRISS Unbiased Cluster Survey, w tym autorzy badania, będą ponownie korzystać z tego instrumentu podczas drugiego roku obserwacji JWST. Planują zajrzeć jeszcze głębiej w głębokie pole, aby szukać tam nowych galaktyk, gromad galaktyk i lokalnych zagęszczeń materii.

Wyniki nowych badań opublikowano w periodyku Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.



Puls Kosmosu od 2015 roku informuje o aktualnościach ze świata astronomii, kosmologii i eksploracji przestrzeni kosmicznej. Krótko, rzeczowo i bez sensacji.

Autor: Radek Kosarzycki

ARCHIWUM

KONTAKT

pulskosmosu[at]gmail.com