Целевая галактика, видимая космическими телескопами Джеймса Уэбба (слева) и космическим телескопом Хаббла (справа). Беспрецедентное разрешение и четкость изображений JWST позволили идентифицировать соседние галактики (голубые круги), которые Хаббл даже не мог видеть. Авторы и права: Центр передового опыта ARC в области астрофизики всего неба в трех измерениях (ASTRO 3D).
Новые изображения, полученные космическим телескопом Джеймса Уэбба (JWST), помогли австралийским астрономам раскрыть секреты того, как молодые галактики начали взрыв звездообразования в самой ранней Вселенной.
Некоторые ранние галактики были богаты газом, который светился настолько ярко, что затмевал свет появляющихся звезд. В опубликованном сегодня исследовании астрономы выяснили, насколько распространенными были эти яркие галактики около 12 миллиардов лет назад.
Изображения, полученные JWST, показали, что почти 90% галактик ранней Вселенной имели этот светящийся газ, создающий так называемые «особенности экстремальных эмиссионных линий».
«Звезды в этих молодых галактиках были замечательными, производя ровно столько излучения, сколько нужно для возбуждения окружающего газа. Этот газ, в свою очередь, сиял даже ярче, чем сами звезды», — говорит доктор Аншу Гупта из Центра передового опыта ARC. All Sky Astroфизика в 3 измерениях (ASTRO 3D) и Университет Кертина Международного центра радиоастрономических исследований (ICRAR), ведущий автор статьи с описанием открытия.
«До сих пор было сложно понять, как эти галактики смогли накопить так много газа. Наши результаты показывают, что каждая из этих галактик имела по крайней мере одну близко соседнюю галактику. Взаимодействие между этими галактиками могло бы привести к охлаждению газа и вызвать интенсивное эпизод звездообразования, приведший к такому экстремальному излучению».
-
Изображения далекой галактики с крайней эмиссионной линией. Виден космическими телескопами Джеймса Уэбба (слева) и космическим телескопом Хаббл (справа). Это сравнение подчеркивает четкость изображений JWST. Авторы и права: Центр передового опыта ARC в области астрофизики всего неба в трех измерениях (ASTRO 3D).
-
Изображения далекой галактики с крайней эмиссионной линией. Виден космическими телескопами Джеймса Уэбба (слева) и космическим телескопом Хаббл (справа). Это сравнение подчеркивает четкость изображений JWST. Авторы и права: Центр передового опыта ARC в области астрофизики всего неба в трех измерениях (ASTRO 3D).
Это открытие является наглядным примером беспрецедентной ясности, которую телескоп JWST обеспечивает при изучении ранней Вселенной.
«Качество данных телескопа Джеймса Уэбба исключительное», — говорит доктор Гупта. «Он обладает глубиной и разрешением, необходимыми для того, чтобы увидеть соседей и окружающую среду вокруг ранних галактик, когда Вселенной было всего 2 миллиарда лет. Благодаря этой детализации мы смогли увидеть заметную разницу в количестве соседей между галактиками с экстремальным излучением». с функциями и без них».
Ранее мы изо всех сил пытались получить четкое представление о галактиках возрастом около 2 миллиардов лет Вселенной. Поскольку многие звезды еще не сформировались, задача усложнилась из-за гораздо меньшего количества галактик, на которых нужно было сосредоточиться.
«До JWST мы могли получить изображение только действительно массивных галактик, большинство из которых находились в очень плотных скоплениях, что затрудняло их изучение», — говорит доктор Гупта. «С доступной тогда технологией мы не могли наблюдать 95% галактик, которые мы использовали в этом исследовании. Телескоп Джеймса Уэбба произвел революцию в нашей работе».
Изображения далекой галактики с крайней эмиссионной линией. Виден космическими телескопами Джеймса Уэбба (слева) и космическим телескопом Хаббл (справа). Это сравнение подчеркивает четкость изображений JWST. Авторы и права: Центр передового опыта ARC в области астрофизики всего неба в трех измерениях (ASTRO 3D).
Это открытие подтвердило предыдущие предположения, говорит коллега-автор, доцент Тран из ASTRO 3D и Центра астрофизики Гарвардского и Смитсоновского института. «Мы подозревали, что эти крайние галактики являются указателями интенсивных взаимодействий в ранней Вселенной, но только с помощью зорких глаз JWST мы смогли подтвердить нашу догадку», — говорит она.
Исследование основывалось на данных, полученных в рамках исследования JWST Advanced Deep Extragalactic Survey (JADES), которое изучает Вселенную самых ранних галактик с помощью изображений в глубоком инфракрасном диапазоне и многообъектной спектроскопии. Это открывает путь к дальнейшему пониманию.
«Что действительно интересно в этой статье, так это то, что мы видим сходство линий излучения между самыми первыми галактиками и галактиками, которые сформировались совсем недавно, и которые легче измерить. Это означает, что теперь у нас есть больше способов ответить на вопросы о ранней Вселенной, периоде, который технически очень сложно изучать», — говорит второй автор, Рави Джайсвар, доктор философии. студент Университета Кертина/ICRAR и ASTRO 3D.
«Это исследование является основой работы нашей программы «Эволюция галактик». Понимая, как выглядят ранние галактики, мы можем ответить на вопросы о происхождении элементов, из которых состоит все, что есть в нашей повседневной жизни здесь, на Земле», — говорит профессор. Эмма Райан-Вебер, директор ASTRO 3D.
Исследование опубликовано в The Astrophysical Journal.
Информация от: Центром передового опыта ARC в области астрофизики всего неба в 3D (ASTRO 3D).
