Telescopul Webb dezvăluie modul în care lumina a pătruns în ceața din universul timpuriu

Peste 20.000 de galaxii strălucesc puternic în această priveliște uriașă a cerului dintre constelațiile Pești și Andromeda. Dar mai mult decât o priveliște captivantă, priveliștea i-a ajutat pe astronomi să determine ce a declanșat era reionizării, perioada în care universul opac a lăsat locul celui transparent.

Primele zile ale universului au fost învăluite în gaze groase care limitau cantitatea de lumină care putea călători prin el. in timpul Epoca reionizării– Când universul avea aproximativ 400 de milioane până la un miliard de ani – universul gazos a început să se limpezească, până când totul a devenit transparent pentru lumină.

Și astfel epoca reionizării a fost crucială pentru capacitatea noastră de a vedea ce s-a întâmplat. Matrice de kilometri pătrați — the În curând va fi cel mai mare radiotelescop din lume— acest lucru a făcut ca perioada de timp nebuloasă să se concentreze.

Acum au fost ceva 13,7 miliarde de ani de la Big Bangiar Webb are conceptul de a privi înapoi la acele vârste timpurii pentru a înțelege exact ce s-a schimbat.

În centrul imaginii de mai sus este o sursă de lumină roz cu șase coloane de difracție (artefacte din imagistica lui Webb). Sursa luminii este quasarul J0100+2802, un nucleu galactic neobișnuit de strălucitor care luminează gazul dintre acesta și Webb.

Imaginea compozită include multe expuneri cu instrumentul NIRCam de la Webb și poate fi vizualizată prin diferite filtre; Toate expunerile au fost realizate pe 22 august 2022. Site-ul nostru web poate gestiona doar o versiune mai mică a imaginii; Îl puteți vedea în gloria sa de 127 MB Aici.

O echipă de astronomi – Face to Face Webb – a folosit lumina quasarului pentru a studia mai mult de 100 de galaxii din primele miliarde de ani ai universului, concentrându-se pe 59 de galaxii care se află între quasar și telescop.

Ne așteptam să identificăm câteva zeci de galaxii care au existat în timpul erei reionizării–„Dar am putea alege cu ușurință 117”, a spus Daichi Kashino, astronom la Universitatea Nagoya și autor principal al uneia dintre lucrări. „Webb ne-a depășit așteptările.”

Cercetătorii au comparat datele lui Webb cu observațiile anterioare ale quasarului realizate de Observatorul Keck, Very Large Telescope al Observatorului European de Sud și Telescopul Magellan al Observatorului Las Campanas.

Descoperirile lor sunt publicate în trei lucrări separate, astăzi în The Astrophysical Journal. O lucrare concentrată pe Dovezi pentru reionizare condusă de galaxii tineredescrie-l pe al doilea Spectroscopia stelelor și gazelor din galaxiiUn al treilea concentrat asupra Quasarul este esențial pentru întreaga anchetă.

Cercetătorii au descoperit că regiunile din jurul galaxiilor erau bule transparente, ceea ce indică faptul că galaxiile însele au fost implicate în reionizarea universului.

„Când ne uităm înapoi la dinții de reionizare, vedem o schimbare foarte clară”, a spus coautorul studiului Simon Lilly, astronom la ETH Zürich din Elveția și cercetător principal la Institutul de Știință al Telescopului Spațial. lansa. „Galaxiile, care sunt formate din miliarde de stele, ionizează gazul din jurul lor, transformându-l efectiv într-un gaz transparent”.

Lumina de la quasar a arătat exact unde a fost absorbită de gaz (însemnând că regiunea nu fusese încă reionizată) sau a continuat să călătorească (înseamnă că regiunea era mai transparentă). Regiunile transparente din jurul galaxiilor aveau în general o lungime de aproximativ 2 milioane de ani lumină, conform aceleiași versiuni.

Regiunile transparente din jurul galaxiilor s-au umflat și s-au unit, făcând în cele din urmă întregul univers transparent.

Un element notabil pe care Webb singur nu îl poate descifra este modul în care quasarul luminos a devenit atât de mare la începutul evoluției universului. Masa lui J0100+2802 este de aproximativ 10 miliarde de ori mai mare decât cea a Soarelui. Cum evoluează găurile negre este încă o întrebare derutantă, deoarece astrofizicienii încă nu au înțeles cum devin găurile negre supermasive și De ce par să existe foarte puține găuri negre cu masă intermediară? (Deși există un număr mare de grupuri de stele și masive.)

Webb este un pic de lacrimi când vine vorba de imagini profunde ale galaxiilor antice. Chiar săptămâna trecută a Un câmp profund cu de două ori mai multe galaxii (45.000 de galaxii în total) A fost lansată și imaginea de mai sus.

Perspectiva lui Webb este neclintită și, în timp ce zeci de cercetători se gândesc la datele sale, evoluția universului timpuriu – cândva o vagă mizerie – este cristalizată.

Mai multe: Astrofizicienii descoperă cea mai apropiată gaură neagră de Pământ