Webb låser op for urgalaksens hemmeligheder
Når vi ser dybt ud i tid og rum, har to hold, der bruger NASA/ESA/CSA James Webb Space Telescope, studeret den usædvanligt lysende galakse GN-z11, som eksisterede, da vores 13,8 milliarder år gamle univers kun var omkring 430 millioner år gammelt.
James Webb-rumteleskopet leverer sit løfte om at transformere vores forståelse af det tidlige univers og undersøger galakser nær tidernes morgen. En af disse er den usædvanligt lysende galakse GN-z11, som eksisterede, da universet kun var en lille brøkdel af sin nuværende alder. Oprindeligt opdaget med NASA/ESA Hubble-rumteleskopet, er det en af de yngste og fjerneste galakser, der nogensinde er observeret, og den er også en af de mest gådefulde. Hvorfor er det så lyst? Webb ser ud til at have fundet svaret.
Et hold, der studerede GN-z11 med Webb, fandt det første klare bevis på, at galaksen er vært for et centralt, supermassivt sort hul, der hurtigt ophober stof. Deres opdagelse gør dette til det mest fjerne aktive supermassive sorte hul, der er set til dato.
"Vi fandt ekstremt tæt gas, der er almindelig i nærheden af supermassive sorte huller, der samler gas," forklarede hovedforsker Roberto Maiolino fra Cavendish Laboratory og Kavli Institute of Cosmology ved University of Cambridge i Det Forenede Kongerige. "Dette var de første klare signaturer på, at GN-z11 er vært for et sort hul, der sluger stof."
Ved hjælp af Webb fandt holdet også indikationer på ioniserede kemiske elementer, der typisk observeres i nærheden af tiltagende supermassive sorte huller. Derudover opdagede de, at galaksen udstøder en meget kraftig vind. Sådanne højhastighedsvinde er typisk drevet af processer, der er forbundet med kraftigt opsamlende supermassive sorte huller.
"Webbs NIRCam (Near-Infrared Camera) har afsløret en udvidet komponent, der sporer værtsgalaksen og en central, kompakt kilde, hvis farver stemmer overens med farverne på en tilvækstskive, der omgiver et sort hul," sagde efterforsker Hannah Übler, også fra Cavendish Laboratory og Kavli Institute.
Tilsammen viser disse beviser, at GN-z11 er vært for et supermassivt sort hul på to millioner solmasser i en meget aktiv fase med forbrug af stof, hvilket er grunden til, at den er så lysende.
Et andet hold, også ledet af Maiolino, brugte Webbs NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph) til at finde en gasformig heliumklump i haloen omkring GN-z11.
"Det faktum, at vi ikke ser noget andet end helium, tyder på, at denne klump må være ret uberørt," sagde Roberto. "Dette er noget, der forventedes af teori og simuleringer i nærheden af særligt massive galakser fra disse epoker - at der skulle være lommer af uberørt gas, der overlever i glorien, og disse kan kollapse og danne Population III-stjernehobe."
At finde de hidtil usete Population III-stjerner - den første generation af stjerner dannet næsten udelukkende af brint og helium - er et af de vigtigste mål for moderne astrofysik. Disse stjerner forventes at være meget massive, meget lysende og meget varme. Deres signatur ville være tilstedeværelsen af ioniseret helium og fraværet af kemiske grundstoffer, der er tungere end helium.
Dannelsen af de første stjerner og galakser markerer et grundlæggende skift i den kosmiske historie, hvor universet udviklede sig fra en mørk og relativt simpel tilstand til det meget strukturerede og komplekse miljø, vi ser i dag.
I fremtidige Webb-observationer vil Roberto, Hannah og deres team udforske GN-z11 i større dybde, og de håber at styrke sagen for Population III-stjernerne, der kan dannes i dens glorie.
Forskningen om den uberørte gasklump i GN-z11's halo er blevet accepteret til offentliggørelse i Astronomy &Astrophysics og er i øjeblikket tilgængelig på arXiv preprint server. Resultaterne af undersøgelsen af GN-z11's sorte hul blev offentliggjort i tidsskriftet Nature den 17. januar 2024.
Flere oplysninger: Roberto Maiolino et al., JWST-JADES. Mulige Population III-signaturer ved z=10,6 i haloen af GN-z11, arXiv (2023). DOI:10.48550/arxiv.2306.00953
Journaloplysninger: Astronomi og astrofysik , arXiv , Natur
Leveret af European Space Agency
Varme artikler
-
Eks-marinpilot drømmer om at sejle folk ud i rummetMark Stucky, surnommé Forger, pilote dessai for Virgin Galactic, den 7. februar 2019 i Washington Mark Stucky kæmpede i Irak-krigen, engang summet et sovjetisk krigsfly over Det Japanske Hav og ha -
Forsvundne baryoner fundet langt ude i galaktiske glorierEn ny undersøgelse har fundet ud af, at en del af partiklerne, der har været udfordrende at lokalisere, højst sandsynligt drysses hen over de fjerne grænser for galaksehaloer. Undersøgelsen viste, at -
Finder fusionerende galakserEt Hubble-billede af en formodet galaksefusion omkring syv hundrede millioner lysår væk. Kan det faktisk være en enkelt spiralgalakse? Et nyt papir foreslår en algoritme til at bestemme. Metoden blev -
Satellitbilleder viser brændende affyringsrampe i Irans rumcenterDette satellitbillede fra Planet Labs Inc., som er blevet kommenteret af eksperter ved James Martin Center for Nonproliferation Studies ved Middlebury Institute of International Studies, viser en bran
- Evolution ved naturlig udvælgelse:eksempler og virkninger af tilpasning
- Vende visningen:Nyt mikroskop tilbyder muligheder for opdagelse af lægemidler, sikkerhed
- En ny æra inden for 3D-print
- Overforbrug og vækstøkonomi er nøglefaktorer bag miljøkriser
- Atomisk tynde nanotråde omdanner varme til elektricitet mere effektivt
- Hvad er de indfødte planter i Venezuela?