Космічний телескоп NASA імені Джеймса Вебба допоміг астрономам визначити відстань до майже 200 галактик і скупчень галактик, що утворилися на початку існування Всесвіту.
Одне з перших публічно оприлюднених зображень космічного телескопа Джеймса Вебба, опубліковане 11 липня 2022 року, зафіксувало щонайменше 7000 галактик у блискучому глибокому полі зору. Зображення є багатим мисливським угіддям для астрономів, які прагнуть дізнатися більше про те, як галактики змінюються з часом.
Нове дослідження, проведене під керівництвом Канади, вперше вимірює галактичні відстані на зображенні, показуючи величезні скупчення зірок на відстані 10 млрд світлових років від Землі. (Самому Всесвіту близько 13,7 млрд років).
“Ці скупчення є ідеальними об’єктами для майбутніх досліджень, які допоможуть краще зрозуміти, як розвивалися галактики та скупчення, які вони населяють”, – заявили члени дослідницької групи в пресрелізі Монреальського університету від 31 жовтня.
Місія JWST значною мірою полягає в тому, щоб зазирнути вглиб Всесвіту, щоб виявити зміни, які відбулися після Великого вибуху – події, яка сформувала і швидко роздула наш Всесвіт. У астрономів все ще залишаються питання про те, що сталося далі, наприклад, як виникло світло, як утворилися перші зірки та коли перші галактики об’єдналися разом.
Телескоп NASA вартістю $10 млрд був запущений у грудні 2021 року з набором потужних інструментів. Серед них – канадський NIRISS (Near Infra-Red Imager and Slitless Spectrograph), який оптимізований для збору спектрів, або світлових сигнатур, далеких зірок і галактик. Спектри розкривають таку інформацію, як відстань до об’єкта через червоне зміщення – розтягнення світла до червоного краю спектра через розширення Всесвіту, яке віддаляє об’єкт, що світиться, від нас.
“NIRISS ідеально підходить для цього, оскільки він може вимірювати червоні зміщення сотень галактик одночасно”, – говорить провідний автор дослідження Гаель Нуаро, докторант Університету Святої Марії в Галіфаксі, Нова Шотландія, в заяві. “Наше нещодавно опубліковане дослідження стане цінним ресурсом для астрономічної спільноти та відкриє нові напрямки досліджень”.
Дослідження виявило нові галактики в скупченні галактик SMACS 0723, величезній колекції галактик, світло яких добиралося до Землі понад 4 млрд років. Астрономи продовжують збирати ці дані, щоб дізнатися більше про те, як змінюються структури під впливом темної матерії. Темна матерія становить приблизно 80% маси Всесвіту і впливає на такі аспекти, як швидкість розширення. Але її можна побачити лише через гравітаційні ефекти, що ускладнює її відображення на картах.
Були виявлені й інші знахідки. Команда помітила три об’єкти з більшою, ніж зазвичай, густиною, ніж можна було б очікувати в самотній галактиці. Це відкриття вказує на те, що SMACS 0723 може містити три нещодавно знайдені скупчення галактик на відстані приблизно від восьми до 10 млрд світлових років від Землі.
Більше того, в одному з цих надщільних регіонів знаходиться галактика Sparkler, відкрита у вересні 2022 року. Sparkler знаходиться на відстані 9 млрд світлових років і може містити перші зоряні скупчення у Всесвіті. Нещодавно виявлені густини свідчать про те, що Sparkler не є поодиноким прикладом.
“Той факт, що Sparkler живе не сама, а є членом сім’ї галактик, має важливе значення для розуміння того, як формувалися перші зоряні скупчення після Великого вибуху”, – сказав співавтор дослідження Марчін Савіцкі, професор і завідувач канадської дослідницької кафедри в Університеті Святої Марії. Савіцкі також є співавтором дослідження Sparkler, опублікованого у вересні 2022 року.
Члени канадської програми неупередженого кластерного обстеження NIRISS, в тому числі автори дослідження, знову скористаються інструментом під час другого року спостережень JWST. Вони планують зазирнути ще далі в глибоке поле, щоб знайти нові галактики та скупчення галактик.
Читайте також: