За допомогою Вебба привідкрито рідкісну популяцію червоних спіральних галактик з раннього Всесвіту
Серед кількох червоних спіральних галактик, виявлених на найпершій візуалізації JWST галактичних скупчень, дослідники з’ясували, що дві розташовані у ранньому Всесвіті та одна з них є "пасивною".
Про це розповідають в Університеті Васеда в Японії, передають OstanniPodii.com.
Спіральні галактики являють собою одну з найбільш видовищних особливостей нашого Всесвіту. Ті, що знаходяться у далекому Всесвіті, містять значну інформацію про походження спіральних галактик та їх еволюцію. Однак ми маємо обмежене уявлення про ці галактики, оскільки вони занадто далекі для детального вивчення.
"Хоча ці галактики вже були виявлені під час попередніх спостережень за допомогою космічних телескопів "Габбла" та "Спітцера", їхня обмежена просторова роздільна здатність та/або чутливість не давали змоги нам вивчити детальні форми й властивості", - пояснює молодший науковий співробітник Йошинобу Фудамото, співавтор нового дослідження.
Тепер космічний телескоп Джеймса Вебба (JWST) перейшов на новий рівень. У своїй найпершій візуалізації галактичних скупчень, а саме SMACS J0723.3-7327, телескопу JWST вдалося отримати інфрачервоні зображення популяції червоних спіральних галактик з безпрецедентною роздільною здатністю, детально розкривши їхню морфологію.
На цьому тлі група дослідників з Університету Васеда описала дивовижні відомості про ці червоні спіральні галактики у статті, опублікованій недавно в журналі The Astrophysical Journal Letters.
Серед кількох виявлених червоних спіральних галактик дослідники зосередили увагу на двох найбільш екстремальних - RS13 і RS14. Використовуючи аналіз спектрального розподілу енергії (SED), вони виміряли розподіл енергії в широкому діапазоні довжин хвиль для цих галактик. Аналіз SED показав, що ці дві галактики належать до раннього Всесвіту, періоду, відомого як "космічний полудень" (8-10 мільярдів років тому), що настав після Великого вибуху та "космічного світанку".
Завдяки безпрецедентній просторовій роздільній здатності та високій інфрачервоній чутливості JWST, яка значно покращила попередній знімок Спітцера (угорі), можна побачити морфологічні деталі червоних спіральних галактик (унизу) RS13 і RS14.
Примітно, що це одні з найдальших спіральних галактик, відомих на сьогодні.
Рідкісні червоні спіральні галактики становлять лише 2% галактик у локальному Всесвіті. Це відкриття таких галактик у ранньому Всесвіті, зроблене за допомогою спостереження JWST, що охоплює лише незначну частину простору, дає змогу припустити, що такі спіральні галактики існували у великій кількості у ранньому Всесвіті.
Далі дослідники виявили, що одна з червоних спіральних галактик, RS14, є "пасивною" (такою, що не утворює зірок) спіральною галактикою, що суперечить інтуїтивному очікуванню того, що галактики у ранньому Всесвіті повинні були мати активне зореутворювання. Її виявлення в обмеженому полі зору JWST є особливо дивовижним, оскільки дає змогу припустити, що таких пасивних спіральних галактик могло бути багато і в ранньому Всесвіті.
Загалом, результати цього дослідження значно розширюють наші знання про червоні спіральні галактики та Всесвіт загалом.
"Наше дослідження вперше показало, що пасивні спіральні галактики можуть існувати у великій кількості в ранньому Всесвіті. Хоча дана робота є пілотним дослідженням спіральних галактик у ранньому Всесвіті, підтвердження й розширення цього дослідження значною мірою вплине на наше розуміння формування та еволюції галактичних морфологій", - підсумовує Фудамото.
! Читайте ще цікаві новини про космос на сайті, або слідкуйте за ними на Facebook.
Космічний телескоп Джеймса Вебба
Космічний телескоп Джеймса Вебба (JWST) — спільний проєкт НАСА, Канадського космічного агентства та Європейського космічного агентства. “Вебб” було запущено у космос 25 грудня 2021 року, а перше отримане зображення опубліковано 11 липня 2022 року.
Він оснащений 6,5-метровим первинним дзеркалом з 18 окремих сегментів, виготовлених з надлегкого берилію. Дзеркало перпендикулярно розміщено на п'ятишаровому сонцезахисному екрані розміром з тенісний корт, який послаблює сонячне випромінювання у понад мільйон разів. Під екраном — направлена на Землю антена, сонячні батареї та інше.
Чотири наукові інструменти “Вебба” — камери й спектрометри — мають детектори, які здатні реєструвати надзвичайно слабкі сигнали. Це:
- Камера ближнього інфрачервоного діапазону (NIRCam) — основна камера телескопа, яка охоплює інфрачервоний діапазон довжин хвиль від 0,6 до 5 мкм. NIRCam здатна реєструвати світло від: найбільш ранніх зірок і галактик, що знаходяться в процесі формування, зоряної популяції в сусідніх галактиках, а також молодих зірок Чумацького Шляху та об'єктів поясу Койпера. Камера оснащена коронографами — інструментами, які дозволяють астрономам робити знімки дуже слабких об'єктів навколо центрального яскравого об'єкта, наприклад, зоряних систем. Коронографи NIRCam працюють, блокуючи світло яскравішого об'єкта, дозволяючи розглядати тьмяніший об'єкт поблизу — так само, як захист очей від сонця піднятою рукою дозволяє зосередитися на краєвиді, що знаходиться перед вами. За допомогою коронографів астрономи сподіваються визначити характеристики планет, що обертаються навколо найближчих зірок.
- Спектрограф ближнього інфрачервоного діапазону (NIRSpec) працює в діапазоні від 0,6 до 5 мікрон. Спектрограф (який також іноді називають спектрометром) використовується для розсіювання світла від об'єкта в спектр. Аналіз спектру об'єкта може розповісти нам про його фізичні властивості, включаючи температуру, масу й хімічний склад. Атоми й молекули в об'єкті фактично залишають на його спектрі лінії, які унікально відображають кожен присутній хімічний елемент і можуть розкрити велику кількість інформації про фізичні умови в об'єкті. Спектроскопія й спектрометрія (науки про інтерпретацію цих ліній) є одними з найгостріших інструментів в арсеналі для дослідження космосу. Багато з об'єктів, які вивчатиме "Вебб", наприклад, перші галактики , що утворилися після Великого вибуху, настільки тьмяні, що гігантське дзеркало “Вебба” повинно дивитися на них сотні годин, щоб зібрати достатньо світла для формування спектра. Для того, щоб вивчити тисячі галактик протягом своєї місії, NIRSpec розрахований на одночасне спостереження за 100 об'єктами.
- Інструмент середнього інфрачервоного діапазону (MIRI) має як камеру, так і спектрограф, який бачить світло в середньому інфрачервоному діапазоні електромагнітного спектру, з довжинами хвиль, які довші, ніж бачить наше око. MIRI охоплює діапазон довжин хвиль від 5 до 28 мікрон. Його чутливі детектори дозволять бачити червоний зсув світла далеких галактик, новоутворених зірок та слабко видимих комет, а також об'єктів у поясі Койпера. Камера MIRI надає широкосмугове широкопольне зображення. Спектрограф дозволяє проводити спектроскопію із середньою роздільною здатністю, що дозволяє отримувати нові фізичні деталі спостережуваних далеких об'єктів.
- Датчик точного наведення/ближній інфрачервоний тепловізор і безщілинний спектрограф (FGS/NIRISS). FGS дозволяє "Веббу" точно наводитись на ціль, що дає змогу отримувати високоякісні зображення. Частина FGS/NIRISS, що складається з тепловізора ближнього інфрачервоного діапазону та безщілинного спектрографа, використовується для дослідження наступних наукових цілей: виявлення першого світла, виявлення та визначення характеристик екзопланет , а також спектроскопія транзитного проходження екзопланет. FGS/NIRISS має діапазон довжин хвиль від 0,8 до 5,0 мкм та є спеціалізованим інструментом з трьома основними режимами, кожен з яких працює в окремому діапазоні довжин хвиль.