default | grid-3 | grid-2

Post per Page

James Webb slår sitt eget rekord för den mest avlägsna galax som någonsin observerats



Data från rymdteleskopet Webb har bara hamnat i händerna på astronomer under de senaste veckorna, men de har väntat i åratal på detta, och tydligen hade analyserna att gå. Resultatet har varit något som liknar ett lopp tillbaka i tiden, eftersom nya upptäckter hittar föremål som bildades allt närmare Big Bang som skapade vårt universum. Förra veckan visade en av dessa sökningar en galax som fanns mindre än 400 miljoner år efter Big Bang. Den här veckan har en ny analys valt ut en galax som den såg ut bara 233 miljoner år efter att universum dök upp.


Upptäckten är en lycklig biprodukt av arbete som utformades för att svara på en mer allmän fråga: Hur många galaxer ska vi förvänta oss att se vid olika tidpunkter efter Big Bang?




Bakåt i tiden


Som vi nämnde förra veckan var det tidiga universum ogenomskinligt för ljus vid alla våglängder som bär mer energi än vad som behövs för att jonisera väte. Den energin finns i UV-delen av spektrumet, men det röda skiftet som orsakats av 13 miljarder år av ett expanderande universum har flyttat den brytpunkten till den infraröda delen av spektrumet. För att hitta galaxer från denna tid måste vi leta efter objekt som inte är synliga vid kortare infraröda våglängder (vilket betyder att ljus en gång var ovanför vätegränsen), men som förekommer vid lägre energivåglängder.


Ju djupare in i det infraröda gränsen mellan osynligt och synligt är, desto starkare är rödförskjutningen och desto mer avlägsen är objektet. Ju längre bort objektet är, desto närmare Big Bang är det i tid.


Studier av dessa galaxer kan berätta något om deras individuella egenskaper. Men att identifiera en stor samling tidiga galaxer kan hjälpa oss att avgöra hur snabbt de bildades och identifiera eventuella förändringar i galaxens dynamik som hände vid en viss tidpunkt i universums förflutna. Denna förändring över tiden i frekvensen av synliga objekt kallas en " luminositetsfunktion ", och en del arbete har gjorts för att karakterisera ljusstyrkans funktion hos tidiga galaxer. Men de infraröda våglängderna i de tidigaste galaxerna absorberas av jordens atmosfär och måste därför avbildas från rymden. Och det var ett av designmålen för Webb-teleskopet.


Det nya arbetet var fokuserat på att undersöka ljuskraftsfunktionen hos galaxer som bildades kort (i astronomiska termer) efter Big Bang. Men när forskarna skapade en katalog över tidiga galaxer ser forskarna vad som verkar vara den äldsta galaxen som någonsin avbildats.


Definiera funktionen


Forskarna använde två datakällor för att rekonstruera galaxernas utseende vid olika tidpunkter. En framställdes genom att analysera arbete utfört med ett markbaserat infrarött teleskop (ESA:s VISTA-teleskop) och rymdteleskopet Spitzer, som båda avbildade galaxer som var relativt äldre när de producerade ljuset som nu når jorden – cirka 600 miljoner år eller mer efter Big Bang. Den andra involverade data som genererades av Webb, inklusive de datauppsättningar som analyserades i tidningen vi rapporterade om och ett område avbildat i den första offentliga fotoreleasen . I samtliga fall sökte forskarna efter samma sak: föremål som fanns vid längre infraröda våglängder men som saknades från kortare.


Sammantaget identifierade teamet 55 avlägsna galaxer, varav 44 aldrig hade noterats tidigare. Trettionio av dessa kommer från Webb-data, och den siffran inkluderade de två antika galaxerna som identifierades förra veckan. Siffrorna är inte särskilt exakta vid högre rödförskjutningar, där de är baserade på bara en eller två galaxer. Men totalt sett tyder trenden på en gradvis minskning av synliga föremål inom några hundra miljoner år efter Big Bang, utan några skarpa förändringar eller avskärningar.


Men det slående är att det finns data för en galax vid en extremt stor rödförskjutning (z = 16,7, för de som förstår dessa saker). Det placerar den på mindre än 250 miljoner år efter Big Bang. Det avståndet är delvis baserat på det faktum att det första våglängdsfiltret som objektet visas i visar att det är väldigt svagt där, vilket tyder på att det är svagt vid de våglängder som filtret släpper igenom. Det tyder på att ljusavstängningen som genereras av väte är nära kanten av filtrets räckvidd.


Liksom de avlägsna galaxerna som beskrevs förra veckan, verkar den också ha motsvarande en miljard solar av material i form av stjärnor. Forskarna uppskattar att det kan ha startat stjärnbildning så tidigt som 120 miljoner år efter Big Bang, och hade säkert gjort det 220 miljoner år.


Forskarna är ganska övertygade om att den här nya galaxen representerar ett verkligt fynd: "Efter att ha letat mycket kan vi för närvarande inte hitta någon rimlig förklaring till detta objekt, annat än en galax med ett nytt rödförskjutningsrekord."


Och genom att lägga till en andra oberoende bekräftelse på de tidigare galaxfynden ökar det avsevärt förtroendet vi har för dessa upptäckter. Allt detta tyder på att det nya teleskopet levererar som utlovat, åtminstone när det gäller tidiga galaxer.


Den stora frågan nu är vad som kommer att dyka upp när den pekar mot områden med hög lins, som kanske kan förstora objekt till en punkt där vi kan avbilda strukturer inom dessa tidiga galaxer. Det är möjligt att vi redan har gjort det, men vi måste vänta tills beskrivningarna dyker upp på arXiv.


Referens(er): arXiv

No comments

Error Page Image

Error Page Image

Oooops.... Could not find it!!!

The page you were looking for, could not be found. You may have typed the address incorrectly or you may have used an outdated link.

Go to Homepage

Källtext