Ten niesamowity obraz z teleskopu Webba ujawnia rzeczy, których naukowcy nie potrafią wyjaśnić

Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba umożliwił astronomom dostrzeżenie rzeczy, których nie potrafią wyjaśnić.

Przynajmniej jeszcze nie.

w nowym badania(Otwiera się w nowej karcie) Z Webba – najpotężniejszego obserwatorium kosmicznego, jakie kiedykolwiek zbudowano – astronomowie spędzili 50 godzin zaglądając w najgłębszy wszechświat, odkrywając niektóre z pierwszych galaktyk, jakie kiedykolwiek powstały ponad 13 miliardów lat temu. Uchwycenie tak bogatego kosmicznego krajobrazu z najmniejszymi obiektami, jakie ludzkość kiedykolwiek widziała, jest niesamowitym wyczynem. Ale dane ujawniają również, że te pierwotne galaktyki wyemitowały ogromną ilość energii w przestrzeń kosmiczną – 10 razy Więcej niż oczekiwali naukowcy.

„Główne” pytanie brzmi Jak Te raczkujące galaktyki właśnie to osiągnęły, powiedział w oświadczeniu Pablo J. Perez Gonzalez, astrofizyk z Centrum Astrobiologii w Hiszpanii. Dziwne czarne dziury? żywe gwiazdy? Pérez-González jest autorem badań, które zostały opublikowane w czasopiśmie naukowym Listy z dziennika astrofizycznego.

Teleskop Webba jest bardzo czułym instrumentem, zdolnym do uchwycenia najdalszego światła w kosmosie. Dzieje się tak, ponieważ Webb widzi rodzaj światła, którego my nie widzimy, zwany podczerwienią, które porusza się na falach dłuższych niż światło widzialne. Co najważniejsze, starożytne światło rozszerza się wraz z rozszerzaniem się wszechświata, co oznacza, że ​​zmieniło się i „przesunęło ku czerwieni”.

W ten sposób potężny Webb może zobaczyć energię, którą stworzyły wczesne galaktyki. Wybierz astronomów W ciągu pierwszych 500 milionów lat życia wszechświata prawdopodobnie powstały 44 galaktyki. Pierwotnie energia ta była emitowana jako światło ultrafioletowe, ale rozszerzyła się również na podczerwień.

Na poniższym obrazie, opublikowanym przez naukowców, widać:

• Po lewej: Głęboki widok Wszechświata z żywymi galaktykami spiralnymi na pierwszym planie i dużą liczbą starszych galaktyk w oddali. Prawie wszystkie z tych obiektów to galaktyki.

• Po prawej: Powiększony widok trzech silnie przesuniętych ku czerwieni galaktyk, uwalniających nieoczekiwane ilości energii. „Uformowały się w ciągu pierwszych 200 do 500 milionów lat po Wielkim Wybuchu, kiedy Wszechświat miał 1-5 procent dzisiejszego wieku”. [age]Wyjaśnia oświadczenie o badaniach.

Starożytne galaktyki uchwycone przez badanie MIRI Deep Imaging Survey Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba.
Źródło: Pierluigi Rinaldi / Rafael Navarro Carrera / Pablo J. Perez Gonzalez

Widmo elektromagnetyczne pokazuje wszystkie długości fal światła, takie jak światło widzialne, podczerwień, ultrafiolet i nie tylko.
Źródło: NASA

Astronomowie symulowali, korzystając z zaawansowanych obliczeń, jak wszechświat ewoluował przez miliardy lat, począwszy od formowania się pierwszych gwiazd i galaktyk, a skończywszy na tworzeniu materii organicznej niezbędnej do życia. Ale żadna symulacja nie przewidywała tak intensywnych emisji energii ultrafioletowej. Co może to wyjaśnić?

Mogą to być gwiazdy młode i energiczne, gorętsze od naszego średniej wielkości Słońca i emitujące ogromne ilości energii w przestrzeń kosmiczną. Lub, Możliwe, że to starożytne światło było generowane przez supermasywne czarne dziury, które mają masę od setek tysięcy do miliardów mas Słońca i zwykle znajdują się w centrach galaktyk, takich jak nasza Droga Mleczna.

Rodzi to jednak kolejne pytanie: „Skąd wzięły się te supermasywne czarne dziury?” — zapytał Perez Gonzalez.

„Obecnie JWST dostarcza nam o wiele więcej pytań niż odpowiedzi, ale te nowe kierunki badań są ekscytujące”.

Zastanawia się, jak tak gigantyczne obiekty – z grawitacją tak intensywną, że nawet światło nie może uciec – powstały tak szybko, tak wcześnie w historii wszechświata. Większość czarnych dziur powstaje z eksplodujących gwiazd, ale czy te czarne dziury mogły powstać w inny sposób? wiele pytań.

„Obecnie JWST dostarcza nam o wiele więcej pytań niż odpowiedzi, ale te nowe kierunki badań są ekscytujące” – stwierdzili naukowcy.

Bądź na bieżąco, aby uzyskać więcej odpowiedzi i pytań Webba.

Artystyczna ilustracja Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba krążącego wokół Słońca milion mil od Ziemi.
Źródło: NASA

Potężne możliwości teleskopu Webba

Teleskop Webba — będący efektem współpracy naukowej między NASA, Europejską Agencją Kosmiczną i Kanadyjską Agencją Kosmiczną — ma na celu zagłębienie się w najgłębszy Wszechświat i ujawnienie bezprecedensowego wglądu we wczesny Wszechświat. Ale ma też oko na interesujące planety w naszej galaktyce, a nawet planety w naszym Układzie Słonecznym.

Chcesz więcej wiedzy Czy wiadomości techniczne są dostarczane bezpośrednio do Twojej skrzynki odbiorczej? Zapisz się do newslettera Mashable’s Light Speed Dzisiaj.

Oto jak Webb osiąga rzeczy jak żadne inne i prawdopodobnie będzie to robić przez dziesięciolecia:

• Gigantyczne lustro: Lustro Webba, które przechwytuje światło, ma ponad 21 stóp średnicy. To jest dwa i pół razy większe niż lustro Kosmicznego Teleskopu Hubble’a. Przechwycenie większej ilości światła pozwala Webbowi zobaczyć bardziej starożytne, odległe obiekty. Jak pokazano powyżej, teleskop wpatruje się w gwiazdy i galaktyki, które powstały ponad 13 miliardów lat temu, zaledwie kilkaset milionów lat po Wielkim Wybuchu.

  „Zobaczymy pierwsze gwiazdy i galaktyki, jakie kiedykolwiek powstały” – powiedział Jean Creighton, astronom i dyrektor Planetarium Manfreda Olsona na Uniwersytecie Wisconsin-Milwaukee, w rozmowie z Mashable w 2021 roku.

• widok w podczerwieni: W przeciwieństwie do Hubble’a, który w dużej mierze widzi światło widzialne dla nas, Webb jest przede wszystkim teleskopem na podczerwień, co oznacza, że ​​widzi światło w widmie podczerwonym. Dzięki temu możemy zobaczyć więcej wszechświata. Podczerwień jest dłuższa długości fal(Otwiera się w nowej karcie) światła widzialnego, dzięki czemu fale świetlne przenikają wydajniej przez kosmiczne chmury; Światło rzadko zderza się z tymi gęstymi cząstkami i jest rozpraszane. Ostatecznie widzenie w podczerwieni Webba może penetrować miejsca, których Hubble nie może.

  „To podnosi zasłonę” – powiedział Creighton.

• Wpatrując się w odległe egzoplanety: Teleskop Webba Nosi ze sobą specjalistyczny sprzęt zwany spektrofotometrem(Otwiera się w nowej karcie) Zrewolucjonizowałoby to nasze rozumienie tych odległych światów. Instrumenty mogą rozszyfrować cząsteczki (takie jak woda, dwutlenek węgla i metan) obecne w atmosferach odległych egzoplanet – niezależnie od tego, czy są to gazowe olbrzymy, czy mniejsze, skaliste światy. Webb będzie obserwował egzoplanety w Drodze Mlecznej. Kto wie, co znajdziemy.

  „Możemy dowiedzieć się rzeczy, o których nigdy nie myśleliśmy” – powiedziała Mercedes Lopez-Morales, badacz egzoplanet i astrofizyk z University of California w San Francisco. Centrum Astrofizyki – Harvard i Smithsonian(Otwiera się w nowej karcie)dla Mashable w 2021 r.

  Astronomom udało się już znaleźć interesujące reakcje chemiczne na planecie oddalonej o 700 lat świetlnych, a obserwatorium rozpoczęło poszukiwania jednego z najbardziej oczekiwanych miejsc we wszechświecie: skalistych planet wielkości Ziemi w Układzie Słonecznym TRAPPIST.