Stredné infračervené schopnosti Webbovho vesmírneho teleskopu umožnili vedcom vidieť minulé oblaky plynu a prachu, aby mohli pozorovať detaily predtým zakryté vo vzdialených galaxiách.

Vďaka výkonným schopnostiam vesmírneho teleskopu Jamesa Webba sa tímu výskumníkov podarilo prvýkrát vidieť vzdialené špirálové galaxie v nich, aby mohli študovať, ako sa formujú a ako sa menia v priebehu času.

„Študujeme 19 najbližších izotopov našej galaxie. V našej vlastnej galaxii nemôžeme urobiť veľa z týchto objavov, pretože sme v nej uviazli,“ hovorí Eric Rosulowski, profesor na Katedre fyziky a fyziky Univerzity v Alberte. spoluautorom nedávneho článku — uverejneného v r a[{“ attribute=““>Astrophysical Journal Letters — analyzing data from the James Webb telescope.

Unlike previous observation tools, the telescope’s mid-infrared instrument can penetrate dust and gas clouds to provide critical information about how stars are forming in these galaxies, and consequently, how they are evolving.

“This is light that is longer wavelength and represents cooler objects than the light we see with our eyes,” says Rosolowsky.

“The infrared light is really key to tracing the cold and distant universe.”

James Webb Space Telescope artist concept. Credit: NASA

So far, the telescope has captured data from 15 of the 19 galaxies. Rosolowsky and Hamid Hassani, a PhD student and lead author on the paper, examined the infrared light emitted from dust grains at different wavelengths to help categorize what they were seeing, such as whether an image showcased regular stars, massive star-forming complexes or background galaxies.

“At 21 micrometers [the infrared wavelength used for the images collected]„Ak sa pozriete na galaxiu, uvidíte, že všetky prachové zrnká sa zahrievajú svetlom hviezd,“ vysvetľuje Hassani.

Zo zozbieraných obrázkov dokázali určiť vek hviezd. Zistili, že pozorujú mladé hviezdy, ktoré „explodujú“.[ed] na scéne prakticky okamžite, oveľa rýchlejšie, ako by mnoho modelov očakávalo,“ hovorí Rosulowski.

Vek tých [stellar] Obyvateľstvo je veľmi mladé. Práve začínajú produkovať nové hviezdy a sú skutočne aktívne v tvorbe hviezd.

Webb má dve strany, rozdelené slnečnou clonou: horúcu stranu obrátenú k Slnku a Zemi a studenú stranu obrátenú do priestoru preč od Slnka a Zeme. Solárne panely, komunikačná anténa, navigačný systém a elektronické systémy sú umiestnené na horúcej strane obrátenej k Slnku a Zemi. Zrkadlá a vedecké prístroje, ktoré sú veľmi citlivé na infračervené žiarenie, sú na chladnej strane, kde sú chránené slnečnou clonou. Kredit: STScI

Vedci tiež zistili úzky vzťah medzi hmotnosťou hviezd v oblasti a ich jasom. „Ukázalo sa, že to bol skvelý spôsob, ako nájsť hviezdy s vysokou hmotnosťou,“ hovorí Rosulowski.

Rosolowsky nazýva hviezdy s vysokou hmotnosťou „rockové hviezdy“, pretože „žijú rýchlo, zomierajú mladé a formujú galaxiu okolo seba“. Vysvetľuje, že keď sa formujú, uvoľňujú obrovské množstvo slnečného vetra a plynových bublín, čo zastavuje tvorbu hviezd v tejto konkrétnej oblasti, pričom súčasne pohybuje galaxiou a spúšťa tvorbu hviezd v iných oblastiach.

„Zistili sme, že toto je skutočne kľúčom k dlhodobému životu galaxie, tohto druhu prchavej peny, pretože bráni galaxii, aby prešla palivom príliš rýchlo,“ hovorí Rosulowski.

Je to zložitý proces, dodáva Hassani, pričom každá nová hviezdna formácia hrá väčšiu úlohu v tom, ako sa galaxia v priebehu času mení.

„Ak máte formáciu hviezd, táto galaxia je stále aktívna. Máte veľa prachu a plynu a všetky tieto emisie z galaxie, ktoré podnecujú vznik ďalšej generácie masívnych hviezd a udržiavajú galaxiu pri živote.“

Čím viac obrázkov vedci zdokumentujú týchto procesov, tým lepšie dokážu odvodiť, čo sa deje vo vzdialených galaxiách, ktoré sú podobné našim. Namiesto toho, aby sa Rosulowski a Hassani pozerali do hĺbky len na jednu galaxiu, chcú vytvoriť to, čo Rosulowski nazýva „atlas galaxií“, nasnímaním obrázkov pomocou čo najväčšieho počtu metód.

„Spojením všetkých týchto údajov pri vytváraní tohto veľkého atlasu budeme schopní zmapovať, čo odlišuje jednu galaxiu od zjednocujúcich prvkov, ktoré tvoria galaxie ako celok,“ hovorí Rosulowski.

Odkaz: „Prvé výsledky PHANGS-JWST: 21 μM kompaktný populačný zdroj“ od Hamida Hassaniho, Erica Rosoloskyho, Adama K. , Melanie Schiffans, Daniel A. Dale, Oleg F. Egorov, Eric Emsselm, Christopher M. Weissey, Kathryn Gracha, Jaeun Kim, Ralph S. Karen M. Sandstrom, Eva Schinerer, David A. Thelker, Elizabeth J. Watkins, Bradley C. Whitmore a Thomas G. Williams, 16. februára 2023, dostupné tu Astrophysical Journal Letters.
DOI: 10.3847/2041-8213/aca8ab

Ich príspevok bol jedným z 21 článkov o predbežných zisteniach fyziky vo vysokom uhlovom rozlíšení v spolupráci s blízkymi galaxiami (PHANGS), publikovaných v špeciálnom čísle zameranom na Astrophysical Journal Letters.