La straordinaria immagine nell’infrarosso profondo dell’universo dal telescopio spaziale James Webb ha rivelato 42 nuove lenti per galassie, rivelando una profondità della forma della lente senza precedenti, aiutandoci infine a vedere le prime galassie.
svelamento di Telescopio spaziale James Webb Foto di approfondimento del presidente degli Stati Uniti Joe Biden durante una presentazione speciale Evento alla Casa Bianca Chi è stato arrestato l’11 luglio era un segreto gelosamente custodito. Squadre di astronomi hanno gareggiato per essere i primi ad analizzarlo, con tre nuovi documenti di ricerca pubblicati sul server di pre-stampa della comunità entro una settimana dal rilascio dell’immagine.
“Eravamo un po’ sconvolti, a dire il vero! Brenda Fry, un’astronoma dello Steward Observatory dell’Università dell’Arizona e coautrice di uno degli articoli, ha detto a Space.com. “Di solito abbiamo un avviso con un anno o due di anticipo, ma nessuno l’ha visto. [this release] Vieni subito.
Galleria: Le prime immagini dal telescopio spaziale James Webb
Imparentato: Come funziona il telescopio spaziale James Webb?
Il universo L’ammasso SMACS J0723.3-7327, abbreviato in SMACS J0723, è uno di un gruppo di ammassi di galassie ripreso da Webb per diversi studi di lenti gravitazionali. Inoltre, ha detto Frye, finora SMACS J0723 non è niente di straordinario.
Splendidamente scelto [to be one of the first images] Perché era un obiettivo relativamente sconosciuto.
lente a gravità Fenomeno in cui l’attrazione gravitazionale di un oggetto molto massiccio fa piegare lo spazio in una forma simile a una lente ottica, distorcendo la luce da ciò che si trova dietro la lente e ingrandendola in luminosità. Gli ammassi galattici sono lenti particolarmente efficaci perché contengono un’enorme quantità di massa (nel caso di SMACS J0723, circa 100 trilioni di volte la massa del Sole) in un volume relativamente compatto di circa 3-5 milioni di anni di diametro lumen.
Precedenti indagini condotte da Il telescopio spaziale Hubble e pensionato Osservatorio spaziale Herschel Hanno trovato alcune immagini lenticolari di galassie di fondo nella loro osservazione SMACS J0723. Ma Webb porta la ricerca a un livello completamente nuovo.
Il team di Frye, guidato dallo studente laureato Massimo Pascal dell’Università della California, Berkeley, ha scoperto 42 nuove immagini di lenti sullo sfondo della nuova immagine a campo profondo. Le lenti gravitazionali possono creare più immagini della stessa galassia, quindi queste 42 immagini rappresentano 19 galassie separate. Un altro team guidato da Gabriel Caminha del Max Planck Institute for Astrophysics in Germania ha contato 27 immagini con un nuovo obiettivo.
Qualunque sia il risultato finale, queste immagini lenticolari consentono agli scienziati di perfezionare la mappa di come la materia è visibile e visibile scuro – Distribuito nella serie SMACS J0723, disegnando la forma della lente. Uno dei nuovi articoli, di un team guidato da Guillaume Mahler dell’Università di Durham, conclude che la maggior parte della massa è concentrata nella galassia più luminosa e massiccia dell’ammasso.
“I nostri modelli non solo descrivono la massa, ma possiamo anche usarli per descrivere l’ingrandimento di queste immagini lenticolari”, ha detto Pascal a Space.com.
Attualmente, la galassia confermata più lontana è un oggetto distante noto come GN-z11che ha uno spostamento verso il rosso di 11,09, il che significa che lo vediamo com’era 13,4 miliardi di anni fa, cioè solo 400 milioni di anni dopo la grande esplosione. (“Redshift” si riferisce all’estensione della lunghezza d’onda della luce che si verifica quando l’universo è allungato tra un oggetto distante e lo spettatore. Maggiore è il fattore di redshift, più forte è la sorgente di luce lontana.)
Il candidato più lontano è HD1, che è stato rilevato con uno spostamento verso il rosso di 13, ci sembra che siano passati appena 300 milioni di anni dal Big Bang. e recentemente, Ragnatela. Primi risultati Ha identificato un’altra galassia candidata con spostamento verso il rosso 13, chiamata GLASS-z11. Tuttavia, gli astronomi non hanno confermato il redshift di HD1 o GLASS-z11.
Webb dovrebbe battere entrambi i record di spostamento verso il rosso, anche se resta da determinare quali dei sistemi di lenti visti in SMACS J0723 sono oltre Gn-z11 o HD1. Pascal e Frey sono interessati a mappare un fenomeno chiamato “curva critica” perché una lente gravitazionale applica il massimo potere di ingrandimento lungo queste curve e dove gli astronomi hanno le migliori possibilità di vedere. Le prime galassie.
“L’ingrandimento tipico nell’ammasso di lenti è quasi 10 volte, il che non è sufficiente per vedere le prime galassie”, ha detto Frey. “Ma se guardiamo vicino alla curva critica, le cose sono ingrandite centinaia, persino migliaia di volte”.
Pensa a una curva critica come le linee di contorno su una mappa topografica di una superficie un paese. Più queste linee di contorno sono raggruppate insieme, più in alto si alzerà un punto particolare sulla superficie. Allo stesso modo, la curva critica è il punto in cui convergono le linee di contorno dei potenziali gravitazionali, e più ce ne sono, maggiore è la forza di quel potenziale e l’ingrandimento associato. La posizione e la forma delle immagini con un obiettivo possono fornire un’indicazione della posizione della curva critica.
“In definitiva, vogliamo guardare lungo la curva critica in cui l’ingrandimento è maggiore, ed è lì che troveremo le galassie più spostate verso il rosso”, ha detto Frey.
È per questo motivo che i primi tre nuovi articoli a campo profondo di Webb si concentrano sulla modellazione della quantità e della distribuzione della materia nella massa frontale, e quindi della forma della lente e della posizione della curva critica.
Tuttavia, la modellazione può anche raccontarci la storia dell’ammasso galattico.
“Abbiamo ritenuto che il cast generale fosse un po’ più lungo del previsto”, ha detto Pascal. “Forse questo la dice lunga Storia della fusione dei clustere possiamo estrapolarlo e imparare qualcosa sulla formazione di blocchi nel suo insieme, che avviene in un ambiente molto caotico in cui gravità Tutte queste galassie si attraggono.
Il prossimo passo immediato per Pascal, il team di Frey e gli altri due autori degli articoli è passare attraverso il processo di revisione tra pari per vedere questi risultati pubblicati su riviste scientifiche. Inoltre, i dati del NIRISS (Near Infrared Imager and Slit Spectrometer) sono in attesa di essere analizzati e dovrebbero aiutare gli scienziati a determinare lo spostamento verso il rosso spettrale delle galassie lenticolari e vedere quanto sono distanti. (L’immagine del campo profondo è stata catturata da NIRCam, la telecamera a infrarossi vicini.)
“Prima che Webb lo filmasse, SMACS J0723 non era il protagonista dello spettacolo”, ha detto Pascal. “Ora improvvisamente è carta dopo carta, che mostra davvero quanto sia potente il Webb Web, rivelando cose che prima non potevamo vedere”.
È possibile trovare la prima versione dell’articolo di Pascal e Free qua. Sono disponibili le altre due carte qua E il qua.
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