Webb-teleskopet opdager nyt objekt i det tidlige univers
James Webb-rumteleskopet, der har været i drift siden 2022, har leveret hidtil usete udsigter over kosmos. Dens skarpe billeder viser en betydelig fremgang i forhold til Hubble-rumteleskopet, hvilket giver mulighed for mere detaljerede observationer af universet. For nylig blev en undersøgelse, der præsenterede nye resultater, udgivet på preprint-serveren arXiv.
Denne Webb-evne blev tydelig med analyse af galaksehoben MACS J0308.9+2645, en rekord, der oprindeligt kom fra Hubble. Dette område af rummet, der er rigt på galakser og gravitationelle linsefænomener, havde tidligere afsløret stjernesystemer dannet for cirka 13 milliarder år siden, da universet kun var 1 milliard år gammelt. Sådanne galakser fremstod som deformerede “gravitationsbuer”, med deres lys forstærket af hobens masse. Andre opdagelser ventede dog på at blive afsløret.
I nyere forskning har astrofysiker Homer Dávila Gutierrez lokaliseret et nyt objekt, der kan være en gravitationsbue i den samme klynge MACS J0308.9+2645.
Gutierrez er kendt som grundlægger og direktør for SKYCR.ORG, en spansksproget nyhedsportal dedikeret til astronomi og rumudforskning. Han er også den første borger i Costa Rica, der er blevet valgt til medlem af Royal Astronomical Society og European Astronomical Society.
Forskeren bekræftede påvisningen af lysbuekandidaten, kaldet A1, efter at have undersøgt historiske data fra James Webb Space Telescope’s Near Infrared Camera (NIRCam). Disse oplysninger blev indsamlet under Webbs General Observation 5293-kampagne.
Gravitationslinser, et fænomen forudsagt af Albert Einsteins teori om generel relativitet, opstår, når massive objekter krummer rum-tid. Lys, når det passerer gennem dette gravitationsfelt, forvrænges og forstærkes. I mange år har astronomer brugt disse naturlige “linser”, dannet af objekter i forgrunden, til at visualisere svagere og fjernere lyskilder.
Læs mere: Lær, hvordan du identificerer Mælkevejens Store Rift på nattehimlen i august
Galaksen identificeret af Gutierrez viser de typiske kendetegn ved denne effekt, med en strakt og buet form. Han opdagede A1-objektet ved at gennemgå 54 offentlige områder fanget af JWST’s NIRCam og evaluere 1.591 potentielle kandidater. Blandt alle viste kun A1 sig at være en stærk kandidat til en gravitationsbue, hvilket indikerer dens mulige eksistens i de tidlige stadier af universet.
Som forklaret af Gutierrez gør tre væsentlige faktorer A1 unik. Dens geometri, der er ret langstrakt med et aksialt forhold på ca. 6,5, og dets præcise tangentielle justering i forhold til midten af klyngen, er i overensstemmelse med deformation ved gravitationslinser. Ydermere gør dens lysstyrke den til den lyseste kilde blandt de aflange i regionen, hvilket letter måling. Endelig er A1 ikke inkluderet i noget eksisterende katalog over gravitationslinser, såsom SIMBAD, NED eller VizieR.
Mere om emnet: James Webb-teleskopet opdager en kæmpe stjernestang i galaksen GN20 og udfordrer kosmiske teorier
Se Også
Den tidligere fighter Prichard Colón dør i en alder af 33 efter et årti i en vegetativ tilstand
Global auktion til en værdi af 11,9 millioner USD fremhæver sjældne brasilianske mønter til en værdi af op til 292 tusind USD i 2026
Xbox-tjenesteabonnementer bliver billigere efter ændring i strategi
Astrofysikeren rapporterede, at efter at have kontaktet holdet, der var ansvarligt for GO-5293-programmet, blev det bekræftet, at objektet ikke overlappede med andre systemer, der blev undersøgt. “En ægte, lys, ukatalogiseret bue-lignende kilde i en massiv klynge udvalgt af Planck er det, der gjorde undersøgelsen interessant,” sagde han.
Ved at bruge det fotometriske EAZY-værktøj til en multibåndsanalyse beregnede Gutierrez en rødforskydningsværdi på z ≈ 4,4. Disse data placerer A1 i de første 1 milliard år af universets eksistens. En efterfølgende analyse, ved hjælp af en metode udviklet af den israelske astrofysiker Ana Acebron i 2018, pålagde grænser for massen af MACS J0308.9+2645-klyngen, hvilket indikerer, at A1-objektet undergik en syv gange forstørrelse.
Med de udførte fotometriske justeringer afslører A1 sig som en galakse med en rødforskydning på cirka z ≈ 1,4, hvilket betyder, at vi observerer, hvordan det var for 9 milliarder år siden. Dette objekt er placeret bag klyngen MACS J0308.9+2645, som har en rødforskydning på z = 0,356 og er en af de mest massive nogensinde opdaget. Lyset fra A1 blev, når det passerede gennem klyngen, udsat for en simpel gravitationslinse, hvilket resulterede i et billede strakt og let forstørret af klyngens gravitationskraft, og ikke flere billeder.
Inden for samme emne: James Webb-teleskopet identificerer metan i atmosfæren på exoplaneten TOI-199 b 330 lysår væk
“A1’s estimerede position, omkring 51 buesekunder fra klyngens røntgencenter, og dens tangentielle forlængelse er i god overensstemmelse med det observerede billede,” sagde Gutierrez. Han tilføjede, at den endelige test, som involverer en opdateret gravitationslinsemodel af klyngen med nylige JWST-data, fortsat er under udvikling.
Forskningen viste også tilstedeværelsen af et andet potentielt lignende objekt, kaldet A2, som deler geometriske karakteristika med A1. Imidlertid er denne lyskilde betydeligt svagere, mindre, mere strakt, og dens fotometriske måling er mindre nøjagtig. Den projekterede afstand af A2 i forhold til den centrale klynge svarer til den for A1.
“Denne situation er relevant, fordi det fotometriske problem, der påvirkede det indledende estimat af A1’s rødforskydning – hvor katalogmålinger kun fanger en lille del af lyset fra en omfattende kilde – yderligere påvirker en mindre lysende kilde som A2,” forklarede Gutierrez. Han betragtede arten og rødforskydningen af A2 som punkter, der skulle afklares, indtil den samme korrigerede reanalyse anvendt på A1.
Det mest spændende resultat af disse fund er indikationen af, at utallige andre tidlige galaksekandidater kan være skjult i data indsamlet af Webb-teleskopet.
“Webbs offentlige samling vokser i et tempo, der overstiger kapaciteten for individuel analyse, og denne opdagelse viser, at tidligere frigivne data rummer afgørende information, tilgængelig for dedikerede forskere,” sagde Gutierrez. Han påpegede også en vigtig lektie: Automatiseret katalogfotometri kan generere betydelige fejl for store kilder, som i det tilfælde, hvor en meget større rødforskydning oprindeligt blev foreslået. Derfor er verifikation, nye uafhængige målinger og kommunikation med det oprindelige programteam afgørende.
Mere om emnet: James Webb-rumteleskopet identificerer 10 milliarder år gammel kemi i den interstellare komet 3I/Atlas
“Det mest givende trin i hele denne proces var samarbejde: GO-5293-teamet gav deres støtte, bekræftede, at objektet ikke var katalogiseret, og nu udvikler vi i fællesskab deres opdaterede linsemodel for at definere karakteren af A1,” konkluderede han. Han fremhævede vigtigheden af partnerskaber mellem autonome forskere og programhold, der bruger offentlige data, hvilket eksemplificerer den ideelle funktion af Webb-arkivet.
