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Astronomen veröffentlichen detailliertere Karte des kosmischen Netzes mit Daten von James Webb

Galáxia
Galáxia - Don Pedro da Costa/shutterstock.com

Eine internationale Umfrage unter Astronomen ergab diese Woche die genaueste Karte des kosmischen Netzes, die jemals von der Menschheit erfasst wurde. Die gigantische Struktur, die als Skelett von Universo fungiert, wurde mit Hilfe des Weltraum-Superteleskops James Webb kartiert. Der Arbeit gelang es, das Netzwerk der Galaxien bis zu einer Zeit zurückzuverfolgen, als der Kosmos gerade einmal eine Milliarde Jahre alt war, viel früher, als es zuvor beobachtet werden konnte.

Der vollständige Katalog enthält 164.000 Galaxien und wurde vom Team kostenlos in einem Online-Repository zur Verfügung gestellt, damit die gesamte wissenschaftliche Gemeinschaft darauf zugreifen kann. Como Die Karte ist dreidimensional und deckt Milliarden Jahre kosmischer Geschichte ab. Kein einzelnes Bild kann die gesamte Struktur auf einmal darstellen. Der öffentlich veröffentlichte Ausschnitt zeigt nur einen Teil der Arbeit, die während der monatelangen Beobachtung durchgeführt wurde.

Liderança internationale wissenschaftliche Forschung

Die Forschung wurde von Wissenschaftlern bei Universidade, Califórnia, Riverside (UCR) und Estados Unidos geleitet. Pesquisadores aus neun weiteren Ländern nahmen an der Studie teil, darunter Dinamarca, Chile, França, Japão und Alemanha. Das wissenschaftliche Dokument wurde in der Zeitschrift The Astrophysical Journal veröffentlicht und konsolidierte die Ergebnisse durch den Peer-Review-Prozess.

Hossein Hatamnia, UCR-Doktorand und Hauptautor der Studie, erklärte, wie James Webb diese beispiellose Präzision ermöglichte. Die grundlegenden Teleskopfunktionen von Duas haben sich zusammengetan, um die Qualität der Messungen und Positionierung von Galaxien in der kosmischen Raumzeit erheblich zu verbessern.

„Das Teleskop erkennt viele schwächere Galaxien im selben Himmelsfleck und die Entfernungen zu diesen Galaxien werden viel genauer gemessen“, sagte Hatamnia. „Dadurch kann jede Galaxie im richtigen kosmischen Zeitabschnitt platziert werden, was die Auflösung der Karte erhöht.“

Bahram Mobasher, Professor für Physik und Astronomie an der UCR und Mitautor der Studie, betonte den technologischen Fortschritt, den die neuen Daten darstellen. Der Sprung in Tiefe und Auflösung ermöglichte es Wissenschaftlern, Epochen von Universo zu beobachten, die praktisch außerhalb der Reichweite früherer Geräte lagen.

Was ist das kosmische Netz?

Das kosmische Netz repräsentiert die Art und Weise, wie Materie in Universo im großen Maßstab organisiert ist. Anstatt gleichmäßig im Kosmos verteilt zu sein, konzentrieren sich Galaxien in Filamenten und Schichten, die aus Gas und dunkler Materie bestehen. Imensos-Hohlräume trennen diese Strukturen, Regionen praktisch ohne beobachtbaren Inhalt. Eine nützliche Analogie vergleicht diese kosmische Architektur mit der Struktur eines Schwamms: Die dünnen Wände stellen die Filamente dar, in denen sich Galaxien konzentrieren, und die Löcher entsprechen den Hohlräumen zwischen ihnen. Die Essa-Organisation erstreckt sich über Milliarden von Lichtjahren und verbindet Galaxien und Cluster zu einer einzigen gigantischen Struktur, die Universo unterstützt.

Visuelle Daten weisen auf bestimmte Muster in dieser Verteilung hin:

  • Die gelben Bereiche auf der Karte stellen dichte Regionen voller Galaxien dar.
  • Die dunklen Bereiche deuten auf die riesigen Hohlräume zwischen den galaktischen Filamenten hin
  • Die Kartentiefe verfolgt Galaxien von der Gegenwart bis hin zu Milliarden von Jahren in der Vergangenheit
  • Der Punkt links im Bild stellt die heutige Galaxie dar, während weiter entfernte Punkte auf ältere Galaxien hinweisen
  • Cosmic Filamentos verbindet Galaxienhaufen zu einem kontinuierlichen Netzwerk

Capacidade von James Webb im Vergleich zu früheren Instrumenten

Vorheriges Mapas aus derselben Himmelsregion wurde bereits mit Telescópio Espacial Hubble erstellt. Der grundlegende Unterschied besteht laut den Studienautoren in der überlegenen Fähigkeit des James Webb, viel weiter und mit deutlich größerer Klarheit zu sehen.

James Webb erfasst Infrarotlicht, eine Funktion, die es dem Instrument ermöglicht, kosmischen Staub zu durchdringen, der normalerweise Beobachtungen verdeckt. Die Fähigkeit von Essa ermöglicht die Entdeckung sehr lichtschwacher und weit entfernter Galaxien, die bei früheren Durchmusterungen bisher unbemerkt blieben. Estruturas, das auf alten Karten einzeln und isoliert erschien, entpuppte sich bei Betrachtung mit höherer Auflösung als Cluster mehrerer anderer kleinerer Strukturen. Detalhes, das zuvor verschwommen oder undeutlich erschien, kann jetzt mit bemerkenswerter Klarheit beobachtet werden.

„Der Sprung in Tiefe und Auflösung ist wirklich bedeutend, und wir können das kosmische Netz jetzt zu einer Zeit sehen, als das Universum gerade einmal ein paar hundert Millionen Jahre alt war, eine Ära, die vor James Webb praktisch unerreichbar war“, erklärte Mobasher in einer offiziellen Stellungnahme zu den Ergebnissen.

Metodologia aus dem COSMOS-Web-Programm

Die für diese Kartierung verwendeten Daten stammen aus dem COSMOS-Web-Programm, das als die bisher größte jemals mit dem James Webb durchgeführte Vermessung gilt. Das Projekt beobachtete während der Beobachtungssitzungen einen Bereich des Himmels, der der Größe von drei Vollmonden entsprach. Die beobachtete Region wurde sorgfältig ausgewählt und kontinuierlich überwacht, um die Menge der gesammelten Daten zu maximieren.

Mit der Esse-Umfrage konnten 164.000 verschiedene Galaxien katalogisiert werden, jede mit ihren eigenen Eigenschaften und gemessenen Entfernungen. Der Prozess der Messung kosmischer Entfernungen ist grundlegend für die dreidimensionale Konstruktion der Karte. Die Entfernung von Conhecer zu jeder Galaxie ermöglicht es Wissenschaftlern, es in der kosmischen Zeit korrekt zu positionieren und so eine getreue Darstellung der Struktur von Universo zu verschiedenen Zeiten zu erstellen.

In diesem Projekt kam der Genauigkeit von Distanzmessungen eine entscheidende Bedeutung zu. Pequenas-Variationen können eine Galaxie zwischen verschiedenen „Scheiben“ der kosmischen Zeit verschieben und so das Verständnis darüber, wie das kosmische Netz entstand und sich entwickelte, völlig verändern. Mit dem James Webb erreichen diese Messungen ein beispielloses Maß an Genauigkeit.

Implicações zum Verständnis der kosmischen Entstehung

Olhar für entfernte Galaxien ist in der Praxis ein Blick in die Vergangenheit von Universo. Das von diesen Galaxien emittierte Licht braucht Milliarden von Jahren, um die Distanz bis Terra zurückzulegen. Was Wissenschaftler heute beobachten, zeigt, wie diese Galaxien vor Milliarden von Jahren, in den frühen Epochen des Kosmos, aussahen.

Mit dieser Kartierung können Wissenschaftler verfolgen, wie das kosmische Netz im Laufe von fast 14 Milliarden Jahren kosmischer Geschichte entstanden und verändert wurde. Compreender Diese Entwicklung trägt dazu bei, die grundlegenden Prozesse zu entschlüsseln, die die Strukturbildung in Universo seit seinen Anfängen gesteuert haben. Die Arbeit bietet Astronomen ein beispielloses Werkzeug zur Untersuchung der Bedingungen, die herrschten, als Universo noch jung war.

Die öffentliche Verfügbarkeit der Daten im Online-Repository ermöglicht es Forschern aus aller Welt, die Informationen für neue Studien und Untersuchungen zu nutzen. Esse Open Access beschleunigt den globalen wissenschaftlichen Fortschritt und ermöglicht die mehrfache Interpretation derselben Daten durch verschiedene spezialisierte Teams. Die an dem Projekt beteiligte internationale Zusammenarbeit spiegelt die Bedeutung dieser Umfrage für die gesamte beobachtende Astronomiegemeinschaft wider.

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