Потрясающее глубокое инфракрасное изображение Вселенной, полученное космическим телескопом Джеймса Уэбба, выявило 42 новых галактических линзы, демонстрирующих беспрецедентную глубину формы линзы, что в конечном итоге помогло нам увидеть первые галактики.
открытие Космический телескоп Джеймса Уэбба Глубокий снимок президента США Джо Байдена на специальной презентации Мероприятие в Белом доме Кого арестовали 11 июля, держали в строжайшем секрете. Команды астрономов поспешили первыми проанализировать его: в течение недели после публикации изображения на сервере допечатной подготовки сообщества были опубликованы три новые исследовательские работы.
«Мы были немного расстроены, если честно!» Об этом Space.com рассказала Бренда Фрай, астроном из обсерватории Стюарда Аризонского университета и соавтор одной из статей. Обычно у нас есть предупреждение за год или два, но никто его не видел [this release] Приходи сейчас».
Галерея: Первые снимки с космического телескопа Джеймса Уэбба
Связанный: Как работает космический телескоп Джеймса Уэбба?
Вселенная SMACS J0723.3-7327, сокращенно SMACS J0723, является одним из группы скоплений галактик, полученных Уэббом для нескольких исследований гравитационного линзирования. Кроме того, по словам Фрая, в SMACS J0723 пока нет ничего исключительного.
Красиво выбрано [to be one of the first images] Потому что это была относительно неизвестная цель».
гравитационная линза Явление, при котором гравитационное притяжение очень массивного объекта заставляет пространство искривляться в форму, подобную оптической линзе, искажая свет из-за линзы и усиливая его яркость. Галактические скопления являются особенно эффективными линзами, потому что они содержат огромное количество массы (в случае SMACS J0723 примерно в 100 триллионов раз больше массы Солнца) в относительно компактном объеме диаметром от 3 до 5 миллионов световых лет.
Предыдущие опросы, проведенные Космический телескоп Хаббл и вышел на пенсию Космическая обсерватория Гершеля Они нашли несколько линзовидных изображений фоновых галактик в SMACS J0723. Но Уэбб выводит исследования на совершенно новый уровень.
Команда Фрая под руководством аспиранта Массимо Паскаля из Калифорнийского университета в Беркли обнаружила 42 новых изображения объектива на фоне нового глубокопольного изображения. Гравитационные линзы могут создавать несколько изображений одной и той же галактики, поэтому эти 42 изображения представляют 19 отдельных галактик. Другая команда под руководством Габриэля Камены из Института астрофизики Макса Планка в Германии насчитала 27 изображений с новым объективом.
Каким бы ни был конечный результат, эти двояковыпуклые изображения позволяют ученым лучше отображать то, как материя видна и визуализируется. темный — Распространяется в серии SMACS J0723 для разработки формы линзы. В одной из новых исследовательских работ группы под руководством Гийома Малера из Даремского университета делается вывод о том, что большая часть массы сосредоточена в самых ярких и массивных галактиках скопления.
«Наши модели не только описывают массу, но мы также можем использовать их для описания увеличения этих линзовидных изображений», — сказал Паскаль Space.com.
В настоящее время подтверждена самая удаленная галактика — удаленный объект, известный как GN-z11Который имеет красное смещение 11,09, а это значит, что мы видим его таким, каким он был 13,4 миллиарда лет назад, то есть всего через 400 миллионов лет. большой взрыв. (Термин «красное смещение» относится к увеличению длины волны света, которое возникает, когда Вселенная растягивается между удаленным объектом и наблюдателем. Чем выше коэффициент красного смещения, тем дальше находится источник света.)
Самый дальний кандидат HD1, обнаруженная с красным смещением 13, выглядит для нас так же, как через 300 миллионов лет после Большого взрыва. а недавно, Веб-ранние результаты Он идентифицировал другую галактику-кандидата с красным смещением 13, названную GLASS-z11. Однако астрономы не подтвердили красное смещение HD1 или GLASS-z11.
Ожидается, что Уэбб побьет оба рекорда по красному смещению, хотя ни одна из систем линз, наблюдаемых на SMACS J0723, не была идентифицирована за пределами Gn-z11 или HD1. Паскаль и Фрей заинтересованы в картографировании явления, называемого «критической кривой», потому что гравитационное линзирование прикладывает наибольшую силу увеличения вдоль этих кривых и там, где астрономы имеют наилучшие шансы увидеть Первые галактики.
«Типичное увеличение в сборке объектива близко к 10-кратному, чего недостаточно, чтобы увидеть первые галактики», — сказал Фрей. «Но если мы посмотрим на критическую кривую, то увидим увеличение в сотни или даже тысячи раз».
Думайте о критической кривой как о контурных линиях на топографической карте поверхности. страна. Чем больше эти контурные линии сгруппированы вместе, тем выше будет подниматься конкретное пятно на поверхности. Точно так же критическая кривая — это место, где сходятся контурные линии гравитационного потенциала, и чем больше их число, тем больше сила этого потенциала и связанное с ним увеличение. Расположение и форма изображений с использованием объектива могут указать, где находится критическая кривая.
«В конечном счете, мы хотим смотреть прямо вдоль критической кривой, где увеличение выше, и именно там мы найдем галактики с наибольшим красным смещением», — сказал Фрей.
По этой причине первые три новые статьи Уэбба о глубоком поле были сосредоточены на моделировании количества и распределения вещества во фронтальной массе и, следовательно, на форме линзы и расположении критической кривой.
Однако моделирование также может рассказать нам кое-что об истории галактического скопления.
«Мы чувствовали, что общее распределение было немного длиннее, чем ожидалось», — сказал Паскаль. «Возможно, это что-то говорит о История слияния кластеровИ мы можем экстраполировать это и узнать кое-что о формировании блока в целом, что происходит в очень хаотической среде, где сила тяжести Все эти галактики притягиваются друг к другу».
Следующим непосредственным шагом для Паскаля, команды Фрея и двух авторов исследовательской работы является прохождение процесса рецензирования, чтобы опубликовать эти результаты в научных журналах. Кроме того, данные NIRISS (Near Infrared Imaging and Slit Spectrometer) ожидают анализа и должны помочь ученым определить спектральное красное смещение линзообразных галактик и увидеть, насколько далеко они находятся. (Изображение глубокого поля было получено камерой ближнего инфракрасного диапазона NIRCam.)
«До того, как Уэбб заснял его, SMACS J0723 не был звездой шоу, — сказал Паскаль. «Теперь вдруг появляются статьи за статьями, которые действительно показывают, насколько могущественен Уэбб, и раскрывают то, чего мы раньше не могли видеть».
Первую версию Pascal и Free paper можно найти сюда. Две другие карты доступны сюда и сюда.
Подпишитесь на Кита Купера в Твиттере @21stCenturySETI. Подписывайтесь на нас в Твиттере Встроенный твит так что Сайт социальной сети Фейсбук.
«Сертифицированный телезритель. Вызывающе скромный зомби-ниндзя. Защитник кофе. Веб-эксперт. Решатель проблем».
More Stories
Презентация Monster Jam Showdown
Пересмотреть: Прямой эфир 046 | 28.08.2024
Instagram теперь позволяет добавлять песни в свой аккаунт