Revolucionarno istraživanje svemira: JWST otkrio ključne podatke
Na datum 11. srpnja 2022. godine, astronomska zajednica je dočekala prvu sliku zabilježenu pomoću svemirskog teleskopa James Webb (JWST), koja je nazvana Webb’s First Deep Field. Slika prikazuje skup galaksija SMACS 0723, koja se sastoji od impozantnih 7.000 galaksija.
Slika je brzo postala dragocjeni objekt istraživanja u smislu evolucije galaksija, jer obuhvaća mnoge udaljene galaksije koje pružaju uvid u način formiranja i razvoja galaksija u ranoj fazi svemira.
Do sada su bila ograničena precizna mjerenja udaljenosti do tih galaksija, no to se promijenilo zahvaljujući novoj studiji.
Kanadski i međunarodni tim astronoma, predvođen dr. Gaëlom Noirotom, postdoktorandom na Sveučilištu Saint Mary’s u Halifaxu, proveo je detaljnu analizu Webb’s First Deep Field. Njihovi rezultati su objavljeni u uglednom časopisu Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Spektroskopska istraživanja pomoću kanadskog instrumenta NIRISS
Istraživački tim CANUCS-a, što je skraćenica za Canadian Unbiased Cluster Survey – ili Kanadski nepristrani istraživački projekt klastera galaksija, koristio je NIRISS (Near Infra-Red Imager and Slitless Spectrograph), kanadski instrument ugrađen u JWST, za prikupljanje spektra galaksija na Webb’s First Deep Field. Spektri su analizirani kako bi se utvrdile detaljne karakteristike kao što su udaljenost i starost galaksija.
NIRISS je korišten za mjerenje crvenih pomaka, odnosno promjene u spektralnoj svjetlosti galaksija koje se udaljavaju od nas, za gotovo 200 galaksija čija udaljenost ranije nije bila poznata. “NIRISS je idealan za ovakve analize jer može istodobno izmjeriti crveni pomak za stotine galaksija,” objasnio je dr. Noirot.
Crveni pomak je indikator udaljenosti galaksije i temelji se na promjenama koje se događaju u svjetlosti koju emitira galaksija zbog širenja svemira. Kako se svemir širi, svjetlost se ‘rasteže’ i spektralne linije se premještaju prema crvenijem dijelu spektra, što omogućuje određivanje udaljenosti galaksije od Zemlje.
Najopsežniji spektroskopski katalog JWST-a s pouzdanim mjerenjima crvenog pomaka
“Naša analiza SMACS 0723, Webb’s First Deep Field, rezultirala je najobuhvatnijim JWST spektroskopskim katalogom sa sigurnim mjerenjima crvenog pomaka do danas,” ističe suautor studije Marcin Sawicki, profesor na Sveučilištu Saint Mary’s. “Nedavno objavljena studija predstavlja vrijedan resurs za astronome i otvara nove pravce istraživanja,” dodaje dr. Noirot.
Iz ovog kataloga istraživači su identificirali brojne nove galaksije unutar skupa SMACS 0723, čija je svjetlost putovala više od 4 milijarde godina do Zemlje. Skupovi galaksija su gravitacijski povezane grupacije koje mogu sadržavati tisuće galaksija.
Ovo istraživanje pruža dublji uvid u razvoj galaksija unutar ekstremnih uvjeta svemira i pomaže u razumijevanju distribucije tamne tvari i evolucije kozmičkih struktura.
“Posebno smo ponosni što je ovaj značajan napredak u usporedbi s prethodnim istraživanjima SMACS 0723 ostvaren zahvaljujući spektroskopskim sposobnostima NIRISS-a,” izjavio je Chris Willott iz Nacionalnog istraživačkog vijeća, koji vodi tim CANUCS.
Osim toga, u velikom katalogu crvenih pomaka otkrivene su tri nove guste skupine galaksija koje se nalaze na udaljenosti od osam do deset milijardi svjetlosnih godina, što nije bilo zapaženo prije.
Nova otkrića poput ovih omogućuju znanstvenicima da proučavaju rast skupova galaksija, njihovu evoluciju od ranih faza svemira do danas, te daju kontekst i za razvoj naše vlastite galaksije, Mliječnog puta.
Iznenađujuća otkrića
Jedno od iznenađujućih otkrića tima CANUCS jest otkriće galaksije Sparkler, koja je otkrivena u rujnu 2022. godine. Radi se o galaksiji udaljenoj oko 9 milijardi svjetlosnih godina, koja je pojačana gravitacijskim lećenjem i u kojoj se nalaze iznimno stari zvjezdani skupovi. Novi katalog crvenih pomaka pokazuje da Sparkler nije izolirana galaksija, već dio jedne od novoootkrivenih takozvanih galaxy overdensities — bukvalno prevedno kao galaksija povećane gustoće na Hrvatskom.
“Činjenica da Sparkler nije samostalna galaksija, već dio obitelji, daje nam važne uvide u formiranje prvih zvjezdanih skupova nakon Velikog praska,” komentira Sawicki.
Tim CANUCS planira daljnja promatranja Webb’s First Deep Field koristeći NIRISS instrument, kako bi poboljšali katalog crvenih pomaka tijekom druge godine znanstvenih operacija JWST-a.
“NIRISS katalog crvenih pomaka prepoznat je od strane znanstvene zajednice kao vrijedan resurs i imamo namjeru izraditi još detaljniju verziju,” izjavio je Noirot, dok ističe interes zajednice za nadogradnju kataloga.
Nalazi kao što su ovaj predstavljaju temelje za buduća istraživanja o formiranju galaksija, distribuciji tamne materije, i općenito o evoluciji svemira.
Pridružite se raspravi u našoj Telegram grupi. KOZMOS Telegram –t.me/kozmoshr
Pozdrav svima! Hvala što čitate Kozmos.hr! Ja sam Ivan i dugi niz godina pišem o svermiu, astronomiji, znanosti, povijesti i arheologiji, a imao sam priliku sudjelovati i u dokumentarcima Science Discovery-ja te History Channel-a.
