Teleskop James Webb mengungkapkan galaksi mirip Bima Sakti di alam semesta muda

Kemampuan JWST untuk memetakan galaksi pada resolusi tinggi dan panjang gelombang inframerah yang lebih panjang daripada Hubble memungkinkannya untuk melihat melalui debu dan mengungkapkan struktur dan massa yang mendasari galaksi jauh. Hal ini dapat dilihat pada dua gambar galaksi EGS23205 yang muncul sekitar 11 miliar tahun lalu. Pada gambar HST (kiri, diambil dengan filter inframerah-dekat), galaksi tidak lebih dari gumpalan berbentuk cakram yang tertutup debu dan dipengaruhi oleh silau bintang-bintang muda, tetapi dalam gambar inframerah-tengah JWST yang sesuai (diambil musim panas lalu), itu adalah galaksi spiral yang indah dengan batang bintang yang jernih. Kredit foto: NASA/CEERS/Universitas Texas di Austin

Gambar-gambar baru dari James Webb Space Telescope (JWST) NASA menunjukkan untuk pertama kalinya galaksi berpenghalang bintang—fitur memanjang bintang yang membentang dari pusat galaksi ke cakram terluarnya—pada saat alam semesta hanya berukuran 25% dari ukurannya. hadir membuat usia. Penemuan yang disebut galaksi terlarang, mirip dengan Bima Sakti kita, di awal alam semesta akan memaksa astrofisikawan untuk menyempurnakan teori evolusi galaksi mereka.


Sebelum JWST, gambar dari Teleskop Luar Angkasa Hubble tidak pernah mendeteksi batang pada zaman yang begitu muda. Dalam gambar Hubble, satu galaksi, EGS-23205, tidak lebih dari bintik berbentuk cakram, tetapi dalam gambar JWST yang diambil musim panas lalu, itu adalah galaksi spiral yang indah dengan batang bintang yang jelas.

“Saya melihat data ini sekali dan berkata, ‘Ayo tinggalkan yang lainnya!'” kata Shardha Jogee, profesor astronomi di University of Texas di Austin. “Hampir tidak terlihat dalam data Hubble, bilah muncul begitu saja di gambar JWST, menunjukkan kekuatan JWST yang luar biasa untuk melihat struktur yang mendasarinya. galaksikatanya, menggambarkan data dari Cosmic Evolution Early Release Science Survey (CEERS) yang dipimpin oleh Steven Finkelstein, seorang profesor di UT Austin.

Tim mengidentifikasi galaksi terlarang lainnya, EGS-24268, juga sekitar 11 miliar tahun yang lalu, yang berarti bahwa dua galaksi terlarang ada lebih jauh ke masa lalu daripada yang ditemukan sebelumnya.

Dalam sebuah artikel yang diterima untuk diterbitkan di Surat Jurnal Astrofisikasorot kedua galaksi ini dan tunjukkan contoh empat galaksi terlarang lainnya dari lebih dari 8 miliar tahun yang lalu.

Simulasi ini menunjukkan pembentukan batang bintang (kiri) dan aliran masuk gas yang digerakkan oleh batang (kanan). Bilah bintang memainkan peran penting dalam evolusi galaksi, menyalurkan gas ke wilayah pusat galaksi di mana ia dengan cepat diubah menjadi bintang baru dengan kecepatan biasanya 10 hingga 100 kali lipat dari galaksi lainnya. Bar juga secara tidak langsung membantu menumbuhkan lubang hitam supermasif di pusat galaksi dengan menyalurkan sebagian gas. Kredit foto: Francoise Combes, Observatorium Paris

“Untuk penelitian ini, kami sedang melihat rezim baru di mana tidak ada yang menggunakan jenis data ini atau melakukan jenis analisis kuantitatif sebelumnya,” kata Yuchen “Kay” Guo, seorang mahasiswa pascasarjana yang memimpin analisis, “jadi semuanya adalah sangat baru. Ini seperti berjalan ke hutan yang belum pernah dikunjungi orang sebelumnya.”

Batangan memainkan peran penting dalam evolusi galaksi, menyalurkan gas ke wilayah pusat dan dengan demikian mendorong pembentukan bintang.

“Ingot memecahkan masalah rantai pasokan di galaksi,” kata Jogee. “Sama seperti kita perlu memindahkan bahan mentah dari pelabuhan ke pabrik di pedalaman yang membuat produk baru, sebatang gas dengan kuat mengangkut gas ke wilayah pusat, di mana gas dengan cepat diubah menjadi bintang baru, dengan kecepatan biasanya 10 hingga 100 kali lebih cepat daripada sisa galaksi.”

Bar juga membantu untuk tumbuh lubang hitam supermasif di pusat galaksi, sebagian menyalurkan gas.

Teleskop James Webb mengungkapkan galaksi mirip Bima Sakti di alam semesta muda

Montase gambar JWST menunjukkan enam contoh galaksi terlarang, dua di antaranya mewakili waktu melihat ke belakang terlama yang diidentifikasi dan dikarakterisasi secara kuantitatif hingga saat ini. Label di kiri atas setiap gambar menunjukkan waktu mundur setiap galaksi, mulai dari 8,4 hingga 11 miliar tahun (Gyr) yang lalu, ketika alam semesta hanya 40% hingga 20% dari usianya saat ini. Kredit foto: NASA/CEERS/Universitas Texas di Austin

Penemuan batang pada zaman awal seperti itu mengguncang skenario evolusi galaksi dalam beberapa cara.

“Penemuan batang awal ini berarti model evolusi galaksi sekarang memiliki cara baru melintasi batang untuk mempercepat produksi bintang baru di zaman awal,” kata Jogee.

Dan keberadaan kait awal ini menghadirkan tantangan model teoretis karena mereka perlu memahami fisika galaksi dengan benar untuk memprediksi jumlah batang yang tepat. Tim akan menguji model yang berbeda dalam pekerjaan mereka berikutnya.

JWST lebih baik dalam mengungkap struktur di galaksi jauh daripada Hubble karena dua alasan: Pertama, cerminnya yang lebih besar memberikan kemampuan pengumpulan cahaya yang lebih baik, memungkinkannya melihat lebih jauh dan dengan resolusi lebih tinggi. Kedua, ia dapat melihat menembus debu dengan lebih baik karena mengamati pada panjang gelombang inframerah yang lebih panjang daripada Hubble.

Siswa Eden Wise dan Zilei Chen memainkan peran kunci dalam penelitian, meninjau secara visual ratusan galaksi mencari yang tampaknya memiliki batang, yang membantu mempersempit daftar menjadi beberapa lusin untuk peneliti lain menggunakan analisis matematis yang lebih intensif dapat menganalisis mendekati.

Informasi lebih lanjut:
Yuchen Guo et al., Pandangan Pertama pada z > 1 Bilah dalam Rangka-Sisa Near-Infrared dengan JWST Early CEERS Imaging, arXiv (2022). DOI: 10.48550/arxiv.2210.08658

Kutipan: Teleskop James Webb Mengungkap Galaksi Mirip Bima Sakti di Alam Semesta Muda (2023, 5 Januari) Diakses 5 Januari 2023 dari https://phys.org/news/2023-01-james-webb-telescope-reveals- milky.html

Dokumen ini dilindungi oleh hak cipta. Kecuali untuk perdagangan yang adil untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten hanya untuk tujuan informasi.

READ  Penelitian menunjukkan gejala Covid teratas yang baru adalah demam

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan.