Вебове нове фотографије осветљавају формирање галактичке гомиле

Тим истраживача објављује рад заснован на новим сликама које је снимио Веб свемирски телескоп. Слике откривају густу концентрацију материје у раном универзуму, што може указивати на ране фазе у формирању јата галаксија. Захваљујући постојећем спектрометру, Веб је успео да потврди да су многе галаксије које је Хабл претходно снимио такође део кластера. Чак је пратио и проток гаса који се емитује из највеће постојеће галаксије.

цртање спектра

Главни уређаји за овај рад су НИРСпец, и блиски инфрацрвени спектрометар Ово је део Вебб Тоолкит-а. Иако је сам алат прилично напредан, он ради на важним принципима за рад са стварима као што је камера вашег мобилног телефона.

У овим потрошачким камерама, сензори бележе осветљеност три различита региона видљивог спектра: црвене, зелене и плаве. Добијене слике се креирају комбиновањем ових информација, при чему различите области слике имају посебан интензитет за сваку од ових боја.

Спектрофотометар такође функционише тако што прати интензитет светлости у ограниченом делу спектра. Главна разлика је у томе што су сегменти снимљеног спектра много мањи од целог опсега боја као што је плава. И у овом случају, оне уопште нису део боја – све таласне дужине су у инфрацрвеном подручју спектра. Међутим, баш као РГБ слике које производи камера, сваки део спектра може се или анализирати појединачно или комбиновати у целу слику „боје“ која укључује широк спектар спектра.

Зашто је спектрофотометар користан за гледање удаљених објеката? Постоје две методе које су биле кључне за ову студију. Први је да светлост из раног универзума постаје црвена због ширења универзума док путује до Земље. Дакле, енергетски фотони са таласним дужинама као што је ултраљубичасто се постепено растежу док их Вебб не сними као инфрацрвене фотоне. Познавање тачно колико су истегнуте говори нам о удаљености до објеката, а морамо да знамо тренутну таласну дужину да бисмо то одредили. Спектрометар даје ове информације.

Друга главна могућност коју спектрометар пружа је праћење покретних материјала. Сви елементи имају скуп специфичних таласних дужина на којима се емитује светлост. Али ако су у покрету у односу на посматрача, та таласна дужина је или црвена – или плава због Доплеровог ефекта, незнатно мењајући таласну дужину (овај ефекат би био додатак црвеном помаку узрокованом даљином). Дакле, идентификујући емисије одређеног елемента и гледајући како се оне померају, можемо пратити кретање тих атома, чак и на великим удаљеностима.

Активна галаксија у густом јату

За нови рад, Веб је упућен на такозвани квазар или активно галактичко језгро. Невероватно је светао због све светлости која се производи док материја кружи око супермасивних црних рупа у центру галаксија. У овом случају, квазар, назван Ј1652, идентификован је као веома црвена боја, што указује на то да се његова светлост снажно променила у црвену, па ћемо га видети онаквим какав је био у раном универзуму.

Вебова слика је потврдила да је црвена боја Ј1652 последица великог црвеног помака; Црвени помак је имао вредност з ≈ 3, што значи да се види да је галаксија постојала пре више од 11 милијарди година. Верује се да је то било критично време у еволуцији галаксије, када су масивне енергије које су емитовале супермасивне црне рупе почеле да избацују материју која ствара звезде из галаксије, чиме је окончано формирање звезда.

Још један упечатљив резултат спектроскопских података је да најмање три друга објекта откривена у истом региону на Хабловим сликама имају исти црвени помак. То значи да су то додатне галаксије у непосредној близини Ј1652. С обзиром да се цео снимљени регион простире на 85.000 светлосних година, ово представља веома високу концентрацију галаксија. (Поређења ради, Млечни пут је пречник више од 100.000 светлосних година, иако је много већи од ових раних галаксија.)

Поред потврђивања удаљености, Вебови подаци омогућили су истраживачима да прате јонизоване атоме кисеоника, који се емитују на одговарајућој таласној дужини. Црвени и плави помаци видљиви у овим подацима показују да квазар избацује материјал отприлике према Земљи иу супротном смеру, у складу са два млаза која се често формирају из црних рупа. Велика количина избаченог материјала је такође у складу са идејом да би формирање квазара могло да прекине формирање звезда тако што ће избацити сирови материјал.

Али чини се да су истраживачи више заинтересовани за изузетно високу густину галаксија у општем региону. На основу количине присутне материје, истраживачи су екстраполирали количину тамне материје и закључили да је ово подручје универзума густо колико смо до сада замишљали, за који сугеришу да је производ фузије две различите материје. . ауре;

арКсив фајл. Број апстракта: 2210.10074 (О арКсив-у). За објављивање у Астропхисицал Јоурнал Леттерс.