Webb Teleskobu, ışığın erken evrende pustan nasıl geçtiğini ortaya koyuyor

Balık ve Andromeda takımyıldızları arasındaki bu kapsamlı gökyüzü görüntüsünde 20.000’den fazla galaksi parlak bir şekilde parlıyor. Ancak büyüleyici bir manzaradan daha fazlası olan bu manzara, astronomların opak evrenin yerini şeffaf olana bıraktığı yeniden iyonlaşma çağını neyin ateşlediğini belirlemesine yardımcı oldu.

Evrenin ilk günleri, içinden geçebilecek ışık miktarını sınırlayan kalın gazla örtülmüştü. esnasında Yeniden iyonlaşma dönemi-Evren yaklaşık 400 milyon ila bir milyar yaşındayken, gaz evren temizlenmeye başladı, ta ki her şey ışığa şeffaf hale gelene kadar.

Ve bu nedenle, yeniden iyonlaşma dönemi, ne olduğunu görme yeteneğimiz için çok önemliydi. Kilometrekare dizisi — Yakında dünyanın en büyük radyo teleskobu olacak– bu, belirsiz zaman dilimini odak noktası yaptı.

Şimdi biraz oldu Büyük Patlama’dan bu yana 13,7 milyar yılve Webb, tam olarak neyin değiştiğini anlamak için o erken yaşlara bakma konseptine sahip.

Yukarıdaki görüntünün merkezinde altı kırınım dikenli pembe bir ışık kaynağı var (Webb’in görüntülemesinden eserler). Işığın kaynağı, kendisiyle Webb arasındaki gazı aydınlatan alışılmadık derecede parlak bir galaktik çekirdek olan kuasar J0100+2802’dir.

Bileşik görüntü, Webb’in NIRCam aracıyla alınan birçok pozu içerir ve çeşitli filtrelerle görüntülenebilir; Tüm pozlar 22 Ağustos 2022’de çekildi. Web sitemiz görüntünün yalnızca daha küçük bir versiyonunu işleyebilir; 127MB ihtişamıyla görebilirsiniz Burada.

Bir gökbilimciler ekibi – Yüz Yüze Webb – evrenin ilk milyar yılından 100’den fazla galaksiyi incelemek için kuasar ışığını kullandı ve kuasar ile teleskop arasında uzanan 59 galaksiye odaklandı.

Yeniden iyonlaşma döneminde var olan birkaç düzine gökadayı tanımlamayı bekliyorduk.–Nagoya Üniversitesi’nden astronom ve makalelerden birinin baş yazarı Daichi Kashino, “Ama kolayca 117’yi seçebiliriz” dedi. “Webb beklentilerimizi aştı.”

Araştırmacılar, Webb’in verilerini Keck Gözlemevi, Avrupa Güney Gözlemevi’nin Çok Büyük Teleskopu ve Las Campanas Gözlemevi’nin Magellan Teleskobu tarafından alınan önceki kuasar gözlemleriyle karşılaştırdılar.

Bulguları bugün The Astrophysical Journal’da üç ayrı makalede yayınlandı. Odaklanan bir kağıt Genç galaksilerin yönlendirdiği yeniden iyonlaşma kanıtıikinciyi açıkla Galaksilerdeki yıldızların ve gazların spektroskopisiodaklanan bir üçüncü Kuasar tüm soruşturmanın merkezinde yer alıyor.

Araştırmacılar, galaksilerin etrafındaki bölgelerin şeffaf baloncuklar olduğunu buldular, bu da galaksilerin evrenin yeniden iyonlaşmasına dahil olduğunu gösteriyor.

İsviçre’deki ETH Zürih’te astronom ve Uzay Teleskobu Bilim Enstitüsü’nde baş araştırmacı olan çalışmanın ortak yazarı Simon Lilly, “Yeniden iyonlaşma dişlerine baktığımızda, çok net bir değişiklik görüyoruz” dedi. öğle yemeği. “Milyarlarca yıldızdan oluşan galaksiler, etraflarındaki gazı iyonize ederek etkili bir şekilde şeffaf bir gaza dönüştürüyorlar.”

Kuasardan gelen ışık, gaz tarafından tam olarak nerede emildiğini (bölgenin henüz yeniden iyonlaşmadığı anlamına gelir) veya hareket etmeye devam ettiğini (bölgenin daha şeffaf olduğu anlamına gelir) gösterdi. Aynı versiyona göre, galaksilerin etrafındaki şeffaf bölgeler genellikle yaklaşık 2 milyon ışıkyılı genişliğindeydi.

Galaksilerin etrafındaki şeffaf bölgeler şişip birleşti ve sonunda tüm evreni şeffaf hale getirdi.

Webb’in tek başına deşifre edemediği dikkate değer bir unsur, parlak kuasarın evrenin evriminin erken dönemlerinde nasıl bu kadar büyüdüğüdür. J0100+2802’nin kütlesi Güneş’in kütlesinin yaklaşık 10 milyar katıdır. Astrofizikçiler henüz süper kütleli kara deliklerin nasıl böyle hale geldiklerini anlamadıkları için, kara deliklerin nasıl geliştiği hala şaşırtıcı bir sorudur ve Neden çok az sayıda orta kütleli karadelik var gibi görünüyor? (Yine de çok sayıda yıldız kümesi ve büyük olanlar var.)

Eski galaksilerin derinlemesine görüntülenmesi söz konusu olduğunda, Webb biraz gözyaşı döker. Daha geçen hafta bir İki kat daha fazla galaksiye sahip derin bir alan (toplamda 45.000 galaksi) Yukarıdaki resim de düzenlendi.

Webb’in bakış açısı değişmez ve düzinelerce araştırmacı onun verilerini incelerken, bir zamanlar belirsiz bir karmaşa olan erken evrenin evrimi netleşir.

Devamı: Astrofizikçiler Dünya’ya en yakın kara deliği keşfetti