Nowe dane z Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba (JWST) ujawniły, że struktury galaktyk we wczesnym Wszechświecie były znacznie bardziej zróżnicowane i dojrzałe niż wcześniej sądzono. Naukowcy porównali zdjęcia setek galaktyk wykonane przez JWST na potrzeby przeglądu Cosmic Evolution Early Release Science (CEERS) z odpowiednimi zdjęciami wykonanymi wcześniej przez Kosmiczny Teleskop Hubble’a i zaprezentowali wyniki na 241. spotkaniu Amerykańskiego Towarzystwa Astronomicznego.
W badaniu zbadano 850 galaktyk z przesunięciami ku czerwieni z od trzech do dziewięciu, czyli takimi, jakimi były około 11-13 miliardów lat temu. Profesor nadzwyczajny Jeyhan Kartaltepe z Rochester Institute of Technology’s School of Physics and Astronomy powiedział, że zdolność JWST do obserwowania słabych galaktyk o wysokim przesunięciu ku czerwieni z większą szczegółowością niż Hubble pozwoliła zespołowi naukowców rozdzielić więcej cech i zobaczyć szeroką gamę galaktyk, w tym wiele z dojrzałymi elementów, takich jak dyski i elementy sferoidalne.
„Wcześniejsze badania podkreślały, że widzimy wiele galaktyk z dyskami o wysokim przesunięciu ku czerwieni, co jest prawdą, ale w tym badaniu widzimy również wiele galaktyk o innych strukturach, takich jak sferoidy i nieregularne kształty, jak to widzimy w niższe przesunięcia ku czerwieni” – powiedział Kartaltepe, główny autor artykułu i współbadacz CEERS. „Oznacza to, że nawet przy tak wysokich przesunięciach ku czerwieni galaktyki były już dość rozwinięte i miały szeroki zakres struktur”.
Wyniki badań, które zostały przesłane do ArXiv i zaakceptowane do publikacji w The Astrophysical Journal, pokazują postępy JWST w zakresie głębokości, rozdzielczości i pokrycia długości fal w porównaniu z Hubble’em. Spośród 850 galaktyk użytych w badaniu, które zostały wcześniej zidentyfikowane przez Hubble’a, 488 zostało przeklasyfikowanych z różnymi morfologiami po bardziej szczegółowym pokazaniu za pomocą JWST. Kartaltepe powiedział, że naukowcy dopiero zaczynają czerpać korzyści z imponujących możliwości JWST i są podekscytowani tym, co ujawnią nadchodzące dane.
„To mówi nam, że nie wiemy jeszcze, kiedy powstały najwcześniejsze struktury galaktyk” – powiedział Kartaltepe. „Nie widzimy jeszcze pierwszych galaktyk z dyskami. Będziemy musieli zbadać znacznie więcej galaktyk przy jeszcze wyższych przesunięciach ku czerwieni, aby naprawdę określić ilościowo, w którym momencie obiekty takie jak dyski mogły się uformować”.
W badaniu wykorzystano początkowy zestaw danych przechwyconych przez CEERS, kiedy JWST po raz pierwszy pojawił się online w czerwcu, ale od tego czasu przegląd obejmował łącznie 60 godzin obserwacyjnych, potencjalnie dostarczając tysiące galaktyk o wysokim przesunięciu ku czerwieni do dalszej eksploracji. Kartaltepe powiedział, że COSMOS-Web, największy program General Observer wybrany na pierwszy rok JWST, zapewni jeszcze większą próbkę przez 255 godzin czasu obserwacji za pomocą teleskopu. COSMOS-Web rozpoczął swoją kampanię obserwacyjną w tym miesiącu.
Kilku współpracowników Kartaltepe w badaniu było studentami RIT, w tym doktorami nauk astrofizycznych i technologii. uczennice Caitlin Rose, Brittany Vanderhoof i Isabella Cox; doktor nauk o obrazowaniu uczeń James Liu; oraz studentka fizyki Jayse Petersen.
Źródło historii:
Materiały dostarczone przez Instytut Technologii w Rochester. Oryginał napisany przez Luke’a Auburna. Uwaga: treść może być edytowana pod kątem stylu i długości.