Ερευνητές στο Universidade Texas A&M εντόπισαν μια συνεχιζόμενη συγχώνευση που περιλαμβάνει τουλάχιστον πέντε γαλαξίες που συνέβησαν περίπου 800 εκατομμύρια χρόνια μετά τον Big Bang. Η παρατήρηση, που πραγματοποιήθηκε με Telescópio Espacial James Webb, δείχνει ένα συμπαγές σύστημα που ονομάζεται Quinteto από το JWST, που βρίσκεται στο redshift 6.7. Η ανακάλυψη Essa δείχνει ότι πολύπλοκες αλληλεπιδράσεις μεταξύ γαλαξιών και ο εμπλουτισμός βαρέων στοιχείων συνέβαιναν νωρίτερα από ό,τι είχαν προβλέψει τα αστρονομικά μοντέλα.
Το σύστημα διαθέτει πολλαπλούς γαλαξίες που αλληλεπιδρούν σε μια μικρή περιοχή του διαστήματος, που περιβάλλεται από ένα φωτοστέφανο αερίου πλούσιου σε οξυγόνο. Antes από αυτήν την παρατήρηση, οι συγχωνεύσεις που περιλαμβάνουν πολλούς γαλαξίες αναμενόταν να είναι κοινές μόνο δισεκατομμύρια χρόνια μετά τον Big Bang. Τα δεδομένα υποδηλώνουν ότι διεργασίες έντονου σχηματισμού άστρων και ανακατανομής μετάλλων διαμόρφωναν ήδη το κοσμικό περιβάλλον σε αυτό το πρώιμο στάδιο.
Το Quinteto του JWST εντοπίστηκε κατά τη διάρκεια του προγράμματος Advanced Deep Extragalactic Survey του τηλεσκοπίου. Οι γαλαξίες καταλαμβάνουν μια συμπαγή περιοχή, που χωρίζονται από δεκάδες χιλιάδες έτη φωτός μεταξύ τους.
- Ο σχηματισμός αστεριών συμβαίνει με ρυθμό περίπου 250 ηλιακών μαζών ετησίως.
- Αυτός ο ρυθμός είναι σημαντικά υψηλότερος από τον μέσο όρο για τους γαλαξίες αυτή τη στιγμή.
Αυτά τα στοιχεία δείχνουν έντονη δραστηριότητα σε μια περίοδο που το σύμπαν ήταν ακόμα νέο και οι γαλαξιακές δομές θεωρούνταν πιο απομονωμένες και απλές.
Χαρακτηριστικά του παρατηρούμενου συστήματος
Το σύστημα αποκαλύπτει περισσότερα από 17 σμήνη μεγέθους γαλαξιών, με συνολική αστρική μάζα που υπολογίζεται σε 10¹0 ηλιακές μάζες. Οι γαλαξίες σχηματίζουν αστέρια με υψηλό ρυθμό, τοποθετώντας τους εαυτούς τους πάνω από την κύρια ακολουθία σχηματισμού αστεριών για την αντίστοιχη μετατόπιση προς το κόκκινο.
Ένα εκτεταμένο φωτοστέφανο ιονισμένου αερίου συνδέει αρκετούς από τους συστατικούς γαλαξίες. Το αέριο Esse εκπέμπει φως από ιονισμένο οξυγόνο και υδρογόνο, που εκτείνεται πέρα από τα όρια μεμονωμένων γαλαξιών. Η παρουσία βαρέων στοιχείων έξω από τις κύριες κατασκευές δείχνει μηχανισμούς πρώιμου εμπλουτισμού.
Οι βαρυτικές αλληλεπιδράσεις κατά τη σύντηξη οδηγούν την ανακατανομή αυτών των στοιχείων. Diferentemente μεμονωμένων γαλαξιακών ανέμων, οι παλιρροϊκές συγκρούσεις φαίνεται να είναι ο κύριος οδηγός σε αυτήν την περίπτωση. Τα άμεσα στοιχεία Essa ενισχύουν τον ρόλο των συγχωνεύσεων στην εξέλιξη του εσωτερικού περιγαλαξιακού μέσου.
https://twitter.com/KTX_Official/status/1724474188038066405?ref_src=twsrc%5EtfwΣυνέπειες για μοντέλα γαλαξιακής εξέλιξης
Η ανακάλυψη αμφισβητεί προηγούμενες προβλέψεις σχετικά με τον ρυθμό συγκέντρωσης μεγάλων γαλαξιών. Ο Modelos έδειξε ότι οι σύνθετες συγχωνεύσεις θα γίνουν κοινές μόνο σε μεταγενέστερους χρόνους.
Οι παρατηρήσεις του James Webb έχουν αποκαλύψει τεράστιους, ανενεργούς γαλαξίες σε χαμηλότερες μετατοπίσεις στο κόκκινο. Το Sistemas όπως το Quinteto του JWST μπορεί να αντιπροσωπεύει πρόδρομες ουσίες που εξάντλησαν γρήγορα το αέριο μετά από έντονες συγχωνεύσεις. Η σύνδεση Essa βοηθά στην εξήγηση της ύπαρξης γαλαξιών σε ηρεμία που παρατηρήθηκαν δισεκατομμύρια χρόνια αργότερα.
Οι ερευνητές υπογραμμίζουν την ανάγκη ενημέρωσης των θεωριών σχετικά με το σχηματισμό και τον εμπλουτισμό των γαλαξιών. Το Processos της συγχώνευσης φαίνεται να επιταχύνει τον κύκλο της εξέλιξης στα αρχικά στάδια του Κόσμου. Οι παρατηρήσεις Futuras σχεδιάζουν να χαρτογραφήσουν τις κινήσεις αερίων και αστεριών μέσα στο σύστημα.
Λεπτομέρειες της έρευνας που διεξήχθη
Η Weida Hu, μεταδιδακτορική ερευνήτρια, ηγήθηκε της μελέτης που δημοσιεύτηκε στο Nature Astronomy. Ο Casey Papovich, καθηγητής φυσικής και αστρονομίας, συντόνισε την ομάδα που ανέλυσε τα δεδομένα.
Άλλοι συνεισφέροντες είναι οι Lu Shen, Justin Spilker και Justin Cole, όλοι σχετίζονται με το Texas A&M. Το έργο έλαβε υποστήριξη από ιδρύματα όπως το Kavli Institute και διαστημικές υπηρεσίες.
Η ανάλυση συνδύασε βαθιές εικόνες από το πεδίο GOODS-South. Τα Instrumentos και James Webb κατέστησαν δυνατή την ανίχνευση υπέρυθρων εκπομπών που δεν είχαν καταγράψει τα προηγούμενα τηλεσκόπια. Η ικανότητα Essa αποκαλύπτει δομές που κρύβονται από την κοσμική σκόνη.
Πρώιμος μεταλλικός εμπλουτισμός
Το αέριο φωτοστέφανο που ανιχνεύεται παρουσιάζει ιονισμένο οξυγόνο σε περιοχές εξωτερικές των γαλαξιών. Τα βαριά Elementos παράγονται μέσα στα αστέρια και αποβάλλονται κατά τη διάρκεια βίαιων γεγονότων.
Στο Quinteto του JWST, οι βαρυτικές αλληλεπιδράσεις αφαιρούν αστρικό υλικό από τους γαλαξίες. Η διαδικασία Esse εμπλουτίζει το περιγαλαξιακό μέσο με μέταλλα μόλις 800 εκατομμύρια χρόνια μετά το Big Bang. Η παρατήρηση παρέχει παρατηρητικές ενδείξεις ρύπανσης μετάλλων που προκαλείται από τήξη.
Συνεισφορές του James Webb στην κοσμολογία
Το τηλεσκόπιο λειτουργεί από το 2021, τοποθετημένο κοντά στο σημείο L2 Terra-Sol. Seu Ο καθρέφτης 6,5 μέτρων συλλαμβάνει το υπέρυθρο φως από μακρινά αντικείμενα.
Παρατηρήσεις σε μεγάλα μήκη κύματος διαπερνούν σύννεφα σκόνης που εμποδίζουν το ορατό φως. Το Isso σάς επιτρέπει να μελετήσετε το σχηματισμό άστρων και γαλαξιών στο πρώιμο σύμπαν.
Προγράμματα όπως το JADES επεκτείνουν τη γνώση σχετικά με τον κοσμικό επαναιονισμό. Descobertas πρόσφατες προσαρμοσμένες χρονολογίες της δομικής εξέλιξης.
Προγραμματισμένες μελλοντικές παρατηρήσεις
Οι ομάδες σχεδιάζουν νέα εκθέματα για την παρακολούθηση της εσωτερικής δυναμικής του Quinteto. Το Medições των ταχυτήτων αερίου και αστεριών θα αποσαφηνίσει τους μηχανισμούς σύντηξης.
Αυτά τα δεδομένα θα βελτιώσουν τα μοντέλα σχηματισμού μαζικών δομών. Το Integração με άλλες παρατηρήσεις υψηλής μετατόπισης προς το κόκκινο θα διευρύνει την κατανόηση.
Το James Webb συνεχίζει να συλλέγει πληροφορίες για απομακρυσμένους χρόνους. Η ανακάλυψη Cada συμβάλλει στην ανακατασκευή της πλήρους κοσμικής ιστορίας.
Τεχνικές πτυχές ανίχνευσης
Οι ψευδόχρωμες εικόνες τονίζουν τους πέντε κύριους γαλαξίες της γραμμής εκπομπής. Πορτοκαλί Círculos σημειώστε τις θέσεις ELG1 έως ELG5 στο παρατηρούμενο πεδίο.
Η χωρική συμπαγή του συστήματος διευκολύνει τις έντονες βαρυτικές αλληλεπιδράσεις. Η μειωμένη Separações επιταχύνει τις διαδικασίες συγχώνευσης.
Οι υψηλοί ρυθμοί σχηματισμού αστεριών υποστηρίζουν την παρατηρούμενη υπέρυθρη φωτεινότητα. Το χαρακτηριστικό Essa διαφοροποιεί τον Quinteto από τους τυπικούς γαλαξίες της εποχής.
Σύνδεση με ήρεμους γαλαξίες
Τα συστήματα ταχείας σύντηξης μπορούν να εξαντλήσουν τα αποθέματα αερίου καυσίμου. Τα αποτελέσματα Galáxias γίνονται ογκώδη και ανενεργά στις επόμενες μετατοπίσεις στο κόκκινο.
Οι παρατηρήσεις του JWST προσδιορίζουν υποψηφίους για αυτές τις εξελιγμένες δομές. Το Quinteto αντιπροσωπεύει μια κρίσιμη μεταβατική φάση.
Αυτός ο σύνδεσμος επιλύει αποκλίσεις μεταξύ προβλέψεων και πρόσφατων ανιχνεύσεων. Το ενημερωμένο Modelos ενσωματώνει τις πρώιμες συγχωνεύσεις ως βασικό παράγοντα.