Dezember 2, 2022

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Wie die ältesten Sternhaufen des Universums laut Webb-Teleskop aussehen

Das erste Vollfarbbild des James-Webb-Weltraumteleskops der NASA, einem revolutionären Instrument zur Beobachtung der Morgendämmerung des Universums aus dem Weltraum, Webbs First Deep Field (NASA, ESA, CSA, STScI, Webb ERO Production Team/Handout via REUTERS)

Vor ein paar Monaten, leistungsstark und brandneu Das James-Webb-Weltraumteleskop (JWST, sein englisches Akronym) überraschte die Welt mit seinen ersten Filmen. Aber die Astronomen Sie schauten sie nicht einfach weiter an, sondern begannen von diesem Moment an, das, was sie sahen, genau zu studieren.

AlsoA Voruntersuchung aus Erstes Bild von Tiefes Feld Aufgenommen vor ein paar Monaten von JWST Die entferntesten und primitivsten Kugelsternhaufen Nicht im Weltraum gefunden. Diese dichten Gruppen Eine Million Sterne Laut Forschern des Teams könnten sie die frühesten und ältesten Relikte der Sternentstehung im Universum sein. Canadian NIRISS Unbiased Cluster Survey (CANUCS) Innen Astrophysikalische Zeitschriftenbriefe.

Die Aufgabe ist a Kanadische Astronomische GesellschaftEs wurde mit dem James-Webb-Teleskop identifiziert, unter anderem von Experten des Dunlop Institute for Astronomy and Astrophysics am College of Arts and Sciences der University of Toronto. Die am weitesten entfernten Kugelsternhaufen, die jemals entdeckt wurden, sind: Dichte Gruppen Eine Million Sterne Es könnte ein Relikt der frühen und ältesten Sterne im Universum sein.

Das James-Webb-Teleskop ist das fortschrittlichste Observatorium im Weltraum (Foto: 20 Minuten)
Das James-Webb-Teleskop ist das fortschrittlichste Observatorium im Weltraum (Foto: 20 Minuten)

„JWST wurde geschaffen, um die ersten Sterne und Galaxien zu entdecken und die komplexen Ursprünge des Universums zu verstehen. Chemische Elemente und Bausteine ​​des Lebens„, er erklärte Lamia Moula, Fellow am Dunlop Institute for Astronomy and Astrophysics an der University of Toronto und Co-Hauptautor der Studie. „Diese Entdeckung im ersten Web Deep Field bietet bereits detaillierte Einblicke in die frühen Stadien der Sternentstehung und bestätigt die unglaubliche Kraft von JWST“, fügte er hinzu.

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In dem ersten exquisit detaillierten Deep-Field-Bild des Netzes konzentrierten sich die Forscher auf das, was sie nannten. „Sparkler Galaxy (Flare)“, Es ist 9 Milliarden Lichtjahre entfernt; Es hat seinen Namen von den kompakten Objekten, die als kleine gelbe und rote Punkte um es herum erscheinen, die Forscher als „Blitze“ bezeichnen. Das Team schlug vor, dass dies jüngere Gruppen sein könnten Drei Milliarden Jahre nach dem Urknall auf dem Höhepunkt der Sternentstehung geborene Sterne oder alte Kugelsternhaufen. Denn letztere sind uralte Sammlungen von Sternen aus der Anfangszeit einer Galaxie und enthält Verweise auf die frühen Stadien seiner Entstehung und Entwicklung.

Aus einer vorläufigen Analyse dieser 12 kompakten Objekte stellten die Forscher fest, dass fünf von ihnen nicht nur Kugelhaufen waren. Aber sie sind sehr alt.

Zusammengesetztes Bild der kosmischen Klippe im Carina-Nebel, erstellt mit Daten der NIRCam- und MIRI-Instrumente des James-Webb-Weltraumteleskops (REUTERS) der NASA.
Zusammengesetztes Bild der kosmischen Klippe im Carina-Nebel, erstellt mit Daten der NIRCam- und MIRI-Instrumente des James-Webb-Weltraumteleskops (REUTERS) der NASA.

„Schauen Sie sich die ersten Bilder von JWST an und Finden Sie alte Kugelsternhaufen um ferne Galaxien Es ist ein unglaublicher Moment, der mit früheren Bildern des Hubble-Weltraumteleskops nicht möglich gewesen wäre. Karthik G. Iyer, Fellow am Dunlop Institute for Astronomy and Astrophysics an der University of Toronto und Mitautor der Studie. „Da wir Blitze bei mehreren Wellenlängen beobachten können, Wir konnten sie modellieren und ihre physikalischen Eigenschaften besser verstehen, wie alt sie sind und wie viele Sterne sie haben. Wir hoffen, dass das Wissen, dass Kugelsternhaufen mit JWSD aus einer solchen Entfernung gesehen werden können, die weitere Wissenschaft und die Suche nach ähnlichen Objekten anregen wird.“

Die Milchstraße besteht aus etwa 150 Kugelhaufen. Und genau wie und wann sie entstanden sind, ist nicht bekannt. Astronomen wissen, dass Kugelsternhaufen sehr alt sind, aber es ist unglaublich schwierig, ihr Alter zu messen. Anwendung sehr weit entfernter Kugelsternhaufen Die Bestimmung des Alters der ersten Sterne in fernen Galaxien wurde noch nie zuvor durchgeführt und ist nur mit JWST möglich.

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Diese neu identifizierten Haufen waren die ersten, die Sterne möglich machten.. Da die Sparkler-Galaxie so viel weiter entfernt ist als unsere eigene Milchstraße, ist es einfach, das Alter ihrer Kugelsternhaufen zu bestimmen. Wir sehen die Wunderkerze so, wie sie vor neun Milliarden Jahren aussah. Das Universum ist nur 4,5 Milliarden Jahre alt. Ich sehe etwas, das vor langer Zeit passiert ist. Stellen Sie sich das so vor, als würden Sie das Alter einer Person anhand ihres Aussehens erraten: Es ist einfach, den Unterschied zwischen einem 5- und einem 10-Jährigen zu erkennen, aber schwieriger, den Unterschied zwischen einem 50- und einem 55-Jährigen zu erkennen -Jahre alt. – Alter“, sagte Moula.

Der Bau des Weltraumteleskops dauerte 20 Jahre (Handbuch über NASA/Chris Gunn/REUTERS)
Der Bau des Weltraumteleskops dauerte 20 Jahre (Handbuch über NASA/Chris Gunn/REUTERS)

Bisher konnten Astronomen die kompakten Objekte rund um die Sparkler-Galaxie nicht mit dem Hubble Space Telescope (HST) sehen. Dies änderte sich mit zunehmender Auflösung und Empfindlichkeit JWST enthüllt zum ersten Mal winzige Flecken um die Galaxie, In Webbs erstem Deep-Field-Bild. Die Sparkler-Galaxie ist etwas Besonderes, weil sie aufgrund eines Effekts namens Gravitationslinsen um den Faktor 100 vergrößert wird, bei dem der Galaxienhaufen SMACS 0723 im Vordergrund den Hintergrund wie ein riesiges Vergrößerungsglas verzerrt.

Darüber hinaus erzeugt die Gravitationslinse drei separate Wunderkerzenbilder, die es Astronomen ermöglichen, die Galaxie im Detail zu untersuchen. „Unsere Studie unterstreicht die enorme Kraft der Kombination der einzigartigen Fähigkeiten von JWST mit der natürlichen Vergrößerung durch Gravitationslinsen“, sagte CANUCS-Teamleiter, Chris Willott, Herzberg Research Center for Astronomy and Astrophysics des National Research Council. „Das Team freut sich auf weitere Entdeckungen, wenn JWST nächsten Monat CANUCS-Galaxienhaufen ins Visier nimmt.“

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