Astronomer finder den fjerneste galakse ved hjælp af James Webb Space Telescope
Et internationalt hold af astronomer annoncerede i dag opdagelsen af de to tidligste og fjerneste galakser nogensinde set, som går tilbage til kun 300 millioner år efter Big Bang. Disse resultater, ved hjælp af NASAs James Webb Space Telescope (JWST), markerer en vigtig milepæl i studiet af det tidlige univers.
Opdagelserne blev gjort af JWST Advanced Deep Extragalactic Survey (JADES) teamet. Daniel Eisenstein fra Center for Astrofysik | Harvard &Smithsonian (CfA) er en af teamlederne for JADES og hovedforsker af det observationsprogram, der afslørede disse galakser. Ben Johnson og Phillip Cargile, begge forskere ved CfA, og Zihao Wu, en Harvard Ph.D. studerende på CfA, spillede også vigtige roller.
På grund af universets udvidelse strækker lyset fra fjerne galakser sig til længere bølgelængder, mens det rejser. Denne effekt er så ekstrem for disse to galakser, at deres ultraviolette lys flyttes til infrarøde bølgelængder, hvor kun JWST kan se det. Fordi lys tager tid at rejse, ses også fjernere galakser, som de var tidligere.
De to rekordstore galakser kaldes JADES-GS-z14-0 og JADES-GS-z14-1, hvor den førstnævnte er den fjernere af de to. Ud over at være den nye distancerekordholder, er JADES-GS-z14-0 bemærkelsesværdig for, hvor stor og lys den er.
"Størrelsen af galaksen beviser klart, at det meste af lyset produceres af et stort antal unge stjerner," sagde Eisenstein, professor ved Harvard og formand for astronomiafdelingen, "i stedet for at materiale falder ned på et supermassivt sort hul i galaksens center, som ville virke meget mindre."
Kombinationen af den ekstreme lysstyrke og det faktum, at unge stjerner giver næring til denne høje lysstyrke, gør JADES-GS-z14-0 til det mest slående bevis, der endnu er fundet for den hurtige dannelse af store, massive galakser i det tidlige univers.
"JADES-GS-z14-0 bliver nu arketypen af dette fænomen," siger Dr. Stefano Carniani fra Scuola Normale Superiore i Pisa, hovedforfatter på opdagelsespapiret. "Det er forbløffende, at universet kan lave sådan en galakse på kun 300 millioner år."
Beviser for overraskende kraftige tidlige galakser dukkede op selv i de første JWST-billeder og har været stigende i de første to år af missionen. Denne tendens er i modstrid med forventninger, som de fleste astronomer havde før lanceringen af JWST af teorier om galaksedannelse.
JADES-GS-z14-0 var et puslespil for JADES-holdet, da de første gang opdagede det for over et år siden, da det ser ud til at være tæt nok på himlen til en forgrundsgalakse til, at holdet ikke kunne være sikre på, at de to ikke var naboer. Men i oktober 2023 udførte JADES-teamet endnu dybere billeddannelse – fem hele dage med JWST Near-Infrared Camera på kun ét felt – og brugte filtre designet til bedre at isolere de tidligste galakser.
"Vi kunne bare ikke se nogen plausibel måde at forklare denne galakse som værende blot en nabo til den mere nærliggende galakse," siger Dr. Kevin Hainline, forskningsprofessor ved University of Arizona.
Galaksen er placeret i et felt, hvor JWST Mid-Infrared Instrument havde udført en ultra-dyb observation. Dens lysstyrke ved mellemliggende infrarøde bølgelængder er et tegn på emission fra brint og endda iltatomer i det tidlige univers.
"På trods af at den er så ung, arbejder galaksen allerede hårdt på at skabe de elementer, vi kender på Jorden," sagde Zihao Wu, en medforfatter på et andet papir om dette fund, ledet af Jakob Helton, en kandidatstuderende ved universitetet af Arizona.
Opmuntret opnåede holdet derefter et spektrum af hver galakse og bekræftede deres håb om, at JADES-GS-z14-0 faktisk var en rekordstor galakse, og at den svagere kandidat, JADES-GS-z14-1, var næsten lige så langt væk .
En tredje artikel ledet af Brant Robertson, professor ved University of California-Santa Cruz, og Ben Johnson, studerer udviklingen af denne tidlige population af galakser.
"Dette fantastiske objekt viser, at galaksedannelsen i det tidlige univers er meget hurtig og intens," sagde Johnson, "og JWST vil give os mulighed for at finde flere af disse galakser, måske da universet var endnu yngre. Det er en fantastisk mulighed for at studere hvordan galakser kommer i gang."
Alle tre papirer er i øjeblikket tilgængelige på arXiv preprint server.
Flere oplysninger: Et lysende kosmisk daggry:spektroskopisk bekræftelse af to lysende galakser ved z-14, arXiv:2405.18485 [astro-ph.GA] arxiv.org/abs/2405.18485
JWST/MIRI fotometrisk detektion ved 7,7 μm af stjernernes kontinuum og nebulær emission i en galakse ved z>14, arXiv:2405.18462 [astro-ph.GA] arxiv.org/abs/2405.18462
Brant Robertson et al., Earliest Galaxies in the JADES Origins Field:Luminosity Function and Cosmic Star-Formation Rate Density 300 Myr after the Big Bang, arXiv (2023). DOI:10.48550/arxiv.2312.10033
Journaloplysninger: arXiv
Leveret af Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics
Varme artikler
-
Smeltende Himalaya-gletsjere:En stor dråbe i en spand, der allerede er fuldGanga-floden ved Rishikesh, når den forlader Himalaya. Kredit:Anthony Dosseto En ny rapport har advaret om, at selvom den globale opvarmning holdes på 1,5 ℃, vi vil stadig miste en tredjedel af gl -
Global opvarmning:Flere insekter, spise flere afgrøderKredit:CC0 Public Domain Afgrødetab for kritiske fødekorn vil stige betydeligt, når klimaet varmes op, som stigende temperaturer øger stofskiftet og befolkningstilvæksten af skadedyr, ifølge ny -
NASA finder let regn i tidligere orkan Kikos-resterGPMs kernesatellit passerede over Kikos rester den 25. september kl. 03:51 EDT (0751 UTC). GPM fandt spredt let regn (lyseblå) fra de resterende skyer, der faldt med mindre end 0,2 tommer (mindre end -
Coronavirus:Det, vi gør nu, kan ændre Jordens klimabaneVictorias Yallourn kulstation. COVID-19 giver mulighed for at omstrukturere energisystemer. Kredit:Wikimedia Antallet af mennesker, der cykler og går i det offentlige rum under COVID-19, er steget
- Stærkere end naturen:Optimerede radikaler som potentielle nye katalysatorer
- Lineært ligningssystem vil genoprette forringede håndbevægelser
- Sådan taler man om klimaændringer:Fremhæv skader, ikke fordele, for at ændre adfærd
- Cryo-EM afslører strukturen af protein, der er ansvarlig for at regulere kropstemperaturen
- Aktiv håndtering af uligheder fremmer sociale forandringer
- Hover-taxi suser over Singapore, faste øjne Asiatisk skub