Teleskop Webba odkrywa nowy obiekt we wczesnym Wszechświecie
Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba, działający od 2022 roku, dostarczył bezprecedensowych widoków kosmosu. Jego ostre zdjęcia pokazują znaczny postęp w stosunku do Kosmicznego Teleskopu Hubble’a, umożliwiając bardziej szczegółowe obserwacje Wszechświata. Niedawno na serwerze preprintów arXiv opublikowano badanie prezentujące nowe ustalenia.
Możliwości Webba stały się jasne dzięki analizie gromady galaktyk MACS J0308.9+2645, zapisu, który pierwotnie pochodził z Hubble’a. Ten obszar przestrzeni, bogaty w galaktyki i zjawiska soczewkowania grawitacyjnego, ujawnił już wcześniej, że układy gwiezdne powstały około 13 miliardów lat temu, kiedy Wszechświat miał zaledwie 1 miliard lat. Takie galaktyki wyglądały jak zdeformowane „łuki grawitacyjne”, a ich światło było wzmacniane przez masę gromady. Jednak na odkrycie czekały inne odkrycia.
W ramach ostatnich badań astrofizyk Homer Dávila Gutierrez zlokalizował nowy obiekt, który może być łukiem grawitacyjnym w tej samej gromadzie MACS J0308.9+2645.
Gutierrez jest znany jako założyciel i dyrektor SKYCR.ORG, hiszpańskojęzycznego portalu informacyjnego poświęconego astronomii i eksploracji kosmosu. Jest także pierwszym obywatelem Kostaryki wybranym na członka Królewskiego Towarzystwa Astronomicznego i Europejskiego Towarzystwa Astronomicznego.
Więcej na ten temat: Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba zidentyfikował chemię sprzed 10 miliardów lat w międzygwiezdnej komecie 3I/Atlas
Badacz potwierdził wykrycie kandydata na łuk, zwanego A1, po zbadaniu danych historycznych z kamery bliskiej podczerwieni (NIRCam) znajdującej się na Kosmicznym Teleskopie Jamesa Webba. Informacje te zostały zebrane podczas kampanii Webba General Observation 5293.
Soczewkowanie grawitacyjne, zjawisko przewidziane w ogólnej teorii względności Alberta Einsteina, występuje, gdy masywne obiekty zakrzywiają czasoprzestrzeń. Światło przechodząc przez to pole grawitacyjne ulega zniekształceniu i wzmocnieniu. Przez wiele lat astronomowie używali tych naturalnych „soczewek”, utworzonych przez obiekty na pierwszym planie, do wizualizacji słabszych i bardziej odległych źródeł światła.
Galaktyka zidentyfikowana przez Gutierreza wykazuje typowe cechy tego efektu, ma rozciągnięty i zakrzywiony kształt. Odkrył obiekt A1, przeglądając 54 obszary publiczne zarejestrowane przez kamerę NIRCam JWST i oceniając 1591 potencjalnych kandydatów. Spośród wszystkich tylko A1 okazała się mocnym kandydatem na łuk grawitacyjny, co wskazuje na jego możliwe istnienie we wczesnych stadiach istnienia Wszechświata.
Dowiedz się więcej: Dowiedz się, jak rozpoznać Wielką Szczelinę Drogi Mlecznej na sierpniowym nocnym niebie
Jak wyjaśnił Gutierrez, trzy zasadnicze czynniki czynią A1 wyjątkową. Jej geometria, będąca dość wydłużona ze stosunkiem osiowym około 6,5, i jej dokładne styczne ustawienie w stosunku do środka gromady, odpowiadają deformacji spowodowanej soczewkowaniem grawitacyjnym. Co więcej, jego jasność sprawia, że jest to najjaśniejsze źródło spośród wydłużonych w regionie, co ułatwia pomiar. Wreszcie A1 nie znajduje się w żadnym istniejącym katalogu soczewek grawitacyjnych, takich jak SIMBAD, NED czy VizieR.
Pełna relacja: Najnowsze Wiadomości (PL)
Zobacz Też
Były wojownik Prichard Colón umiera w wieku 33 lat po dziesięciu latach stanu wegetatywnego
Światowa aukcja o wartości 11,9 mln USD przedstawia rzadkie brazylijskie monety o wartości do 292 tys. USD w 2026 r.
Volkswagen wycofał ponad 150 000 pojazdów z powodu awarii hamulca postojowego
Astrofizyk poinformował, że po skontaktowaniu się z zespołem odpowiedzialnym za program GO-5293 potwierdzono, że obiekt nie nakłada się na inne badane układy. „Prawdziwe, jasne, nieskatalogowane źródło przypominające łuk w masywnej gromadzie wybranej przez Plancka uczyniło badanie interesującym” – powiedział.
Używając narzędzia fotometrycznego EAZY do analizy wielopasmowej, Gutierrez obliczył wartość przesunięcia ku czerwieni z ≈ 4,4. Dane te umieszczają A1 w pierwszym miliardzie lat istnienia wszechświata. Późniejsza analiza, wykorzystująca metodę opracowaną przez izraelską astrofizyczkę Anę Acebron w 2018 roku, nałożyła ograniczenia na masę gromady MACS J0308.9+2645, wskazując, że obiekt A1 został poddany siedmiokrotnemu powiększeniu.
W tym samym temacie: Teleskop Jamesa Webba zidentyfikował metan w atmosferze egzoplanety TOI-199 b oddalonej o 330 lat świetlnych
Po dokonaniu korekt fotometrycznych A1 okazuje się być galaktyką z przesunięciem ku czerwieni wynoszącym w przybliżeniu z ≈ 1,4, co oznacza, że obserwujemy, jak wyglądała 9 miliardów lat temu. Obiekt ten znajduje się za gromadą MACS J0308.9+2645, która ma przesunięcie ku czerwieni z = 0,356 i jest jedną z najbardziej masywnych, jakie kiedykolwiek wykryto. Światło z A1 przechodzące przez gromadę zostało poddane działaniu prostej soczewki grawitacyjnej, w wyniku czego powstał obraz rozciągnięty i nieznacznie powiększony przez siłę grawitacji gromady, a nie wielokrotne obrazy.
„Szacowana pozycja A1, około 51 sekund łukowych od centrum promieniowania rentgenowskiego gromady, oraz jej wydłużenie styczne dobrze zgadzają się z obserwowanym obrazem” – powiedział Gutierrez. Dodał, że ostateczny test, który obejmuje zaktualizowany model soczewkowania grawitacyjnego gromady w oparciu o najnowsze dane z JWST, jest nadal w fazie opracowywania.
Badania wykazały także obecność drugiego potencjalnie podobnego obiektu, zwanego A2, który ma takie same cechy geometryczne jak A1. Jednak to źródło światła jest znacznie słabsze, mniejsze, bardziej rozciągnięte, a jego pomiar fotometryczny jest mniej dokładny. Rzutowana odległość A2 od skupienia centralnego jest podobna jak A1.
„Ta sytuacja jest istotna, ponieważ problem fotometryczny, który wpłynął na wstępne oszacowanie przesunięcia ku czerwieni A1 – gdzie pomiary katalogowe wychwytują tylko niewielką część światła z rozległego źródła – ma dalszy wpływ na mniej świecące źródło, takie jak A2” – wyjaśnił Gutierrez. Uznał naturę i przesunięcie ku czerwieni A2 za punkty do wyjaśnienia w oczekiwaniu na tę samą poprawioną ponowną analizę zastosowaną do A1.
Więcej na ten temat: Teleskop Jamesa Webba wykrywa gigantyczną poprzeczkę gwiazdową w galaktyce GN20 i podważa teorie kosmiczne
Najbardziej ekscytującym wynikiem tych odkryć jest wskazanie, że w danych zebranych przez Teleskop Webba może ukrywać się niezliczona ilość innych kandydatów na wczesne galaktyki.
„Publiczne zbiory Webba rosną w tempie przekraczającym możliwości indywidualnej analizy, a to odkrycie pokazuje, że wcześniej opublikowane dane zawierają kluczowe informacje, dostępne dla zaangażowanych badaczy” – powiedział Gutierrez. Wskazał także na ważną lekcję: automatyczna fotometria katalogowa może generować znaczne błędy w przypadku dużych źródeł, jak w przypadku, gdy początkowo sugerowano znacznie większe przesunięcie ku czerwieni. Dlatego niezbędna jest weryfikacja, nowe niezależne pomiary i komunikacja z oryginalnym zespołem programowym.
„Najbardziej satysfakcjonującym krokiem w całym procesie była współpraca: zespół GO-5293 udzielił swojego wsparcia, potwierdził, że obiekt nie został skatalogowany, a teraz wspólnie opracowujemy zaktualizowany model obiektywu, aby określić naturę A1” – podsumował. Podkreślił znaczenie partnerstw pomiędzy niezależnymi badaczami i zespołami programowymi wykorzystującymi dane publiczne, ilustrując idealne funkcjonowanie archiwum Webba.
