Το τηλεσκόπιο Webb αποκαλύπτει πώς η ελαφριά διάτρηση ομίχλης του Πρώιμου Σύμπαντος

Περισσότεροι από 20.000 γαλαξίες λαμπυρίζουν σε αυτή τη συναρπαστική θέα του ουρανού μεταξύ των αστερισμών των Ιχθύων και της Ανδρομέδας. Αλλά περισσότερο από ένα συναρπαστικό θέαμα, η θέα βοήθησε τους αστρονόμους να προσδιορίσουν τι πυροδότησε την Εποχή του Επανιονισμού, την περίοδο που το αδιαφανές σύμπαν έδωσε τη θέση του στο διαφανές.

Οι πρώτες μέρες του σύμπαντος ήταν καλυμμένες με ένα πυκνό αέριο που περιόριζε την ποσότητα του φωτός που μπορούσε να ταξιδέψει μέσα από αυτό. Κατά τη διάρκεια της


Εποχή Επανιονισμού


—όταν το σύμπαν ήταν περίπου 400 εκατομμύρια έως ένα δισεκατομμύριο ετών—το αέριο σύμπαν άρχισε να ξεκαθαρίζει, έως ότου ολόκληρο το πράγμα έγινε διαφανές στο φως.

Η εποχή του επαναϊονισμού ήταν επομένως κρίσιμη για τη δική μας ικανότητα να δούμε τι στο καλό συνέβη. Η Συστοιχία Τετραγωνικών Χιλιόμετρων—η

σύντομα το μεγαλύτερο ραδιοτηλεσκόπιο στον κόσμο

— εστιάζει την αινιγματική χρονική περίοδο.

Τώρα είναι μερικά

13,7 δισεκατομμύρια χρόνια από τη Μεγάλη Έκρηξη

και ο Webb έχει την αντίληψη να κοιτάξει πίσω σε εκείνους τους πρώτους αιώνες για να καταλάβει τι ακριβώς άλλαξε.

Στο κέντρο της παραπάνω εικόνας βρίσκεται μια ροζ πηγή φωτός με έξι αιχμές περίθλασης (τεχνουργήματα της απεικόνισης του Webb). Η πηγή φωτός είναι το κβάζαρ J0100+2802, ένας εξαιρετικά φωτεινός γαλαξιακός πυρήνας που ανάβει αέριο μεταξύ του ίδιου και του Webb.

Η σύνθετη εικόνα περιλαμβάνει αρκετές εκθέσεις από το όργανο NIRCam του Webb, που φαίνονται μέσα από διαφορετικά φίλτρα. Όλες οι εκθέσεις λήφθηκαν στις 22 Αυγούστου 2022. Ο ιστότοπός μας μπορεί να χειριστεί μόνο μια μικρότερη έκδοση της εικόνας. μπορείτε να το δείτε στη δόξα των 127 megabyte


εδώ


.

Μια ομάδα αστρονόμων – έναντι του Webb – χρησιμοποίησε το φως του κβάζαρ για να μελετήσει πάνω από 100 γαλαξίες από τα πρώτα δισεκατομμύρια χρόνια του σύμπαντος, εστιάζοντας στους 59 που βρίσκονται μεταξύ του κβάζαρ και του τηλεσκοπίου.

Περιμέναμε να εντοπίσουμε μερικές δεκάδες γαλαξίες που υπήρχαν κατά την Εποχή του Επανιονισμού

–

αλλά κατάφεραν εύκολα να διαλέξουν 117», είπε ο Daichi Kashino, αστρονόμος στο Πανεπιστήμιο της Nagoya και επικεφαλής συγγραφέας μιας από τις εργασίες. “Ο Webb ξεπέρασε τις προσδοκίες μας.”

Οι ερευνητές συνέκριναν τα δεδομένα Webb με προηγούμενες παρατηρήσεις του κβάζαρ που έγιναν από το Παρατηρητήριο Keck, το Πολύ Μεγάλο Τηλεσκόπιο του Ευρωπαϊκού Νότιου Αστεροσκοπείου και το Τηλεσκόπιο Magellan του Παρατηρητηρίου Las Campanas.

Τα ευρήματά τους δημοσιεύτηκαν σε τρεις ξεχωριστές εργασίες, που δημοσιεύτηκαν σήμερα στο Astrophysical Journal. Ένα έγγραφο επικεντρώθηκε σε


αποδεικτικά στοιχεία για επαναιονισμό που οδηγείται από τους νεαρούς γαλαξίες


ένα δεύτερο περιέγραψε το


φασματοσκοπία των αστεριών και των αερίων στους γαλαξίες


και ένα τρίτο επικεντρώθηκε στο


κβάζαρ κεντρικό σε όλη την έρευνα


.

Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι οι περιοχές γύρω από τους γαλαξίες ήταν φυσαλίδες διαφάνειας, υποδηλώνοντας ότι οι ίδιοι οι γαλαξίες συμμετείχαν στον επαναιονισμό του σύμπαντος.

«Καθώς κοιτάμε πίσω στα δόντια του επαναιονισμού, βλέπουμε μια πολύ ξεχωριστή αλλαγή», δήλωσε ο συν-συγγραφέας της μελέτης Simon Lilly, αστρονόμος στο ETH Zürich στην Ελβετία και επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας, σε Επιστημονικό Ινστιτούτο Διαστημικού Τηλεσκοπίου.


ελευθέρωση


. «Οι γαλαξίες, που αποτελούνται από δισεκατομμύρια αστέρια, ιονίζουν το αέριο γύρω τους, μετατρέποντάς το ουσιαστικά σε διαφανές αέριο».

Το φως από το κβάζαρ έδειχνε ακριβώς πού απορροφούνταν από αέριο (που σημαίνει ότι μια περιοχή δεν είχε ακόμη επαναιονισθεί) ή συνέχιζε να ταξιδεύει (που σημαίνει ότι η περιοχή ήταν πιο διαφανής.) Οι διαφανείς περιοχές γύρω από τους γαλαξίες ήταν γενικά περίπου 2 εκατομμύρια έτη φωτός σε διάμετρο, σύμφωνα με την ίδια έκδοση.

Οι διαφανείς περιοχές γύρω από τους γαλαξίες διογκώθηκαν και συνδυάστηκαν, καθιστώντας τελικά ολόκληρο το σύμπαν διαφανές.

Ένα εξαιρετικό στοιχείο που δεν μπορεί να αποκρυπτογραφήσει μόνο ο Webb είναι το πώς το φωτεινό κβάζαρ έγινε τόσο μεγάλο τόσο νωρίς στην εξέλιξη του σύμπαντος. Το J0100+2802 είναι περίπου 10 δισεκατομμύρια φορές η μάζα του Ήλιου. Το πώς εξελίσσονται οι μαύρες τρύπες παραμένει ένα δελεαστικό ερώτημα, καθώς οι αστροφυσικοί δεν έχουν ακόμη καταλάβει πώς οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες γίνονται ακριβώς αυτό, και


γιατί φαίνεται να υπάρχουν τόσο λίγες μαύρες τρύπες μέσης μάζας


(ενώ υπάρχει μια πληθώρα αστρικής μάζας και υπερμεγέθους.)

Ο Webb είναι σε κάτι σαν δάκρυ όταν πρόκειται για απεικόνιση σε βαθύ πεδίο αρχαίων γαλαξιών. μόλις την περασμένη εβδομάδα α

βαθύ πεδίο με διπλάσιο αριθμό γαλαξιών (45.000 συνολικά)

όπως κυκλοφόρησε η παραπάνω εικόνα.

Το βλέμμα του Γουέμπ είναι ακλόνητο και με πολλούς ερευνητές να εξετάζουν τα δεδομένα του, η εξέλιξη του πρώιμου σύμπαντος -κάποτε ένα θολό χάος- γίνεται κρυστάλλινη.

Περισσότερα: Αστροφυσικοί ανακαλύπτουν την πλησιέστερη μαύρη τρύπα στη Γη