Juni 22, 2024

Semarak News

Temukan semua artikel terbaru dan tonton acara TV, laporan, dan podcast terkait Indonesia di

5 pelajaran besar dari galaksi pemecah rekor baru JWST

5 pelajaran besar dari galaksi pemecah rekor baru JWST

Ke mana pun kita memandang, alam semesta kita penuh dengan materi bercahaya.

Galaksi “merah dan mati” NGC 1277 ditemukan di dalam Gugus Perseus. Meskipun galaksi lain berisi campuran bintang merah dan biru, galaksi ini belum membentuk bintang baru dalam waktu sekitar 10 miliar tahun. Di latar depan, objek yang lebih dekat, seperti bintang, serta galaksi jauh, ada di mana-mana dalam gambar ini.

kredit: NASA, ESA, M. Beasley (Institut Astrofisika Kepulauan Canary), dan P. Kehusmaa

Galaksi-galaksi yang didukung oleh bintang-bintang ditemukan tersebar di seluruh alam semesta.

Koleksi Pandora Abel 2744

Galaksi-galaksi yang membentuk gugus Pandora, Abell 2744, terkandung dalam tiga komponen terpisah dari gugus tersebut yang mudah dikenali secara visual, sementara sumber latar belakang lainnya tersebar di seluruh alam semesta, termasuk sebagian besar dari miliaran tahun pertama sejarah kosmik. Bidang pandang ini kini diketahui berisi banyak galaksi tertua yang pernah ditemukan, serta gugus galaksi primitif termuda yang pernah ditemukan: hanya 650 juta tahun setelah Big Bang.

kredit: R. Besançon dkk., disampaikan oleh ApJ, JWST UNCOVER Treasury Survey, 2023

Lebih jauh lagi, mereka lebih biru, lebih kecil, dan kurang berkembang.

Galaksi Bima Sakti waktu kosmik

Banyak sekali galaksi yang mirip dengan Bima Sakti saat ini, namun galaksi-galaksi muda yang menyerupai Bima Sakti pada dasarnya berukuran lebih kecil, lebih biru, lebih berantakan, dan secara umum lebih kaya akan gas dibandingkan galaksi-galaksi yang kita lihat sekarang. Untuk galaksi pertama, efek ini mencapai titik ekstrim. Sejauh yang telah kita lihat sebelumnya, galaksi mematuhi aturan-aturan ini.

kredit: NASA, ESA, P. van Dokkum (Yale U.), S. Patel (Leiden U.), dan tim 3-D-HST

Bahkan dalam keterbatasan peralatan yang kita miliki, galaksi masih berlimpah.

READ  NASA merilis video berdurasi 20 tahun tentang bintang paling menakjubkan yang kita ketahui

Sebagian kecil area survei JADES ini, yang diambil dengan instrumen NIRCam milik JWST, menunjukkan secara detail galaksi-galaksi yang relatif berdekatan, galaksi-galaksi pada jarak menengah yang tampak berkelompok, dan bahkan galaksi-galaksi yang sangat jauh yang mungkin berinteraksi atau membentuk bintang-bintang, meskipun sifatnya redup dan berwarna kemerahan. penampilan. . Kita baru saja mulai menjelajahi seluruh kekayaan alam semesta dengan Teleskop Luar Angkasa James Webb.

kredit: NASA, ESA, CSA, STScI, B. Robertson (UC Santa Cruz), B. Johnson (CfA), S. Tacchella (Cambridge), P. Cargile (CfA)

Tidak ada pandangan yang lebih dalam dari JADES: Survei Mendalam Ekstragalaktik Tingkat Lanjut JWST.

JWST Giok

Gambar ini menunjukkan area studi Advanced Galactic Deep Extraterrestrial Survey (JADES) JWST. Wilayah ini mencakup dan berisi Hubble Deep Field Maximum dan mengungkap galaksi-galaksi baru pada jarak yang sangat jauh yang tidak dapat dilihat Hubble. Warna pada gambar JWST bukanlah “warna asli” tetapi ditetapkan berdasarkan berbagai pilihan. Gambar ini, yang dirilis pada bulan Desember 2022, telah disempurnakan melalui pengamatan selanjutnya di wilayah ruang angkasa yang sama, sehingga diperlukan pengamatan spektroskopi untuk menentukan jarak ke galaksi-galaksi tersebut.

kredit: NASA, Badan Antariksa Eropa, Badan Antariksa Kanada, M. Zamani (ESA/Web); Kredit: Brant Robertson (UC Santa Cruz), S. Tachella (Cambridge), E. Danau Curtis (OH), S. Cargnani (Scula Normal Superior), Kolaborasi JADES

Dengan data spektroskopi baru, Rekor jarak kosmik kembali jatuh.

Gambar ini menunjukkan spektrum, atau intensitas sebagai fungsi panjang gelombang, galaksi jauh JADES-GS-z14-0 yang diperoleh dengan menggunakan instrumen NIRSpec JWST. Pecahan Lyman memberi tahu kita bahwa galaksi berada pada pergeseran merah z = 14,32, yang setara dengan usia alam semesta saat itu yang hanya 285 juta tahun.

kredit: NASA, Badan Antariksa Eropa, Badan Antariksa Kanada, c. Olmstead (STScI). Sains: S. Carniani (Scuola Normale Superiore), Kolaborasi JADES

gds-gs-z14-0 adalah Sekarang ini adalah galaksi terjauh yang pernah ditemukan: Hanya 285 juta tahun setelah Big Bang.

READ  Kapsul SpaceX membawa kembali empat awak dari misi stasiun luar angkasa

Jika Anda memetakan rekor jarak kosmik dari waktu ke waktu, jelas bahwa telah terjadi beberapa lompatan besar: pada tahun 1960an, pada akhir tahun 1990an, dan sekarang lagi pada tahun 1920an di era Teleskop Luar Angkasa James Webb. Meskipun masih ada ketidakpastian dalam kosmologi, galaksi baru yang memecahkan rekor ini diperkirakan akan muncul antara 270 dan 305 juta tahun setelah Big Bang.

kredit: Stefano Cargnani/Kevin Heinlein/Twitter

Berikut adalah 5 pelajaran besar Kami sudah belajar Dari penemuannya.

Muncul dalam konteks bidang JWST JADES, galaksi JADES-GS-z14-0 benar-benar biasa-biasa saja, namun tetap saja ia baru saja memecahkan rekor jarak kosmik sekali lagi, menjadi galaksi pertama yang ditemukan ketika alam semesta berusia kurang dari 300 juta. tahun. : Hanya 2,1% dari usianya saat ini.

kredit: NASA, ESA, CSA, STScI, B. Robertson (UC Santa Cruz), B. Johnson (CfA), S. Tacchella (Cambridge), P. Cargile (CfA)

1.) Tidak semua galaksi awal berbentuk kompak.

Di antara galaksi-galaksi jauh, GN-z11 dan GHZ2 termasuk yang paling terang, namun keduanya tetap sangat kompak. JADES-GS-z14-1 lebih khas: lebih redup namun tetap sangat kompak, sedangkan JADES-GS-z14-0 lebih membingungkan: terang dan memanjang, menunjukkan ukuran fisik hingga 1.700 tahun cahaya pada jarak yang luar biasa.

kredit: S. Cargnani dkk. (Kolaborasi JADES), arXiv:2405.18485, 2024

Meskipun (tempat ke-2) JADES-GS-z14-1 terlihat seperti sebuah poin, namun memang demikian Seorang saudara yang lebih jauh Jaraknya sebenarnya mencapai 1.700 tahun cahaya.

Galaksi JADES-GS-z14-0, bersama dengan galaksi yang tumpang tindih dan tidak terkait yang kebetulan terletak pada garis pandang yang sama persis. Sifatnya yang luas dapat dilihat dengan jelas bahkan dalam gambar NIRCam kedua galaksi yang diperbesar.

kredit: NASA, ESA, CSA, STScI, B. Robertson (UC Santa Cruz), B. Johnson (CfA), S. Tacchella (Cambridge), P. Cargile (CfA); Penjelasan:E. Siegel

2.) Tidak semua kandidat galaksi jauh benar.

READ  Apakah Anda menutupi mencuci? Anda tidak akan melihat ini setelah menonton ini: ScienceAlert

JADES Filter Galaksi Sangat Jauh

Sebelum Teleskop Luar Angkasa James Webb, terdapat sekitar 40 kandidat galaksi yang sangat jauh, terutama dari pengamatan Hubble. Hasil awal JWST mengungkapkan banyak calon galaksi yang sangat jauh, namun kini 717 di antaranya telah ditemukan dalam bidang pandang JADES yang hanya seluas 125 menit persegi. Seluruh langit malam satu juta kali lebih besar, menunjukkan bahwa setidaknya terdapat ratusan juta galaksi yang sangat jauh yang dapat ditemukan. Meskipun beberapa akan selamat dari tindak lanjut spektroskopi, yang lain tidak. Masih banyak ilmu yang harus dilakukan.

kredit: Kevin Heinlein untuk kolaborasi JADES, AAS242

Analisis spektroskopi mengungkapkan bahwa beberapa galaksi yang sangat jauh hanya berdebu dan pada dasarnya berwarna merah.

Meskipun JADES-GS-z14-0 dan JADES-GS-z14-1 (berwarna merah) ternyata merupakan galaksi nyata yang sangat jauh, banyak calon galaksi (berwarna biru) akan berubah menjadi galaksi palsu pada jarak yang lebih kecil. Manna: Pada dasarnya berwarna merah dan/atau berdebu. Titik biru dengan lingkaran hitam di sekelilingnya juga diperiksa oleh NIRSpec, yang menunjukkan bahwa galaksi tersebut bukanlah galaksi yang sangat jauh sama sekali.

kredit: S. Cargnani dkk. (Kolaborasi JADES), arXiv:2405.18485, 2024

3.) Beberapa galaksi “disembunyikan” oleh penyusup yang lebih dekat.

JADES-GS-z14-0, di kotak dalam atas, ditemukan di belakang (dan di sebelah kanan) galaksi yang lebih dekat, lebih terang, dan lebih biru. Sifat benda yang jauh itu tidak mungkin dapat diketahui kecuali melalui kekuatan spektroskopi dengan ketelitian yang luar biasa, yang mampu memisahkan kedua sumber tersebut.

kredit: S. Cargnani dkk. (Kolaborasi JADES), arXiv:2405.18485, 2024

JADES-GS-z14-0 ditemukan hanya dengan memisahkan galaksi ini dari galaksi terdekat pada garis pandang yang sama.

Instrumen NIRSpec yang sangat canggih di JWST dapat menangkap cahaya dari wilayah ruang yang sangat kecil. Dengan mengarahkan teleskop dengan benar, sumber yang diinginkan, dalam hal ini JADES-GS-z14-0 dan JADES-GS-z14-1, dapat diperoleh secara terpisah bahkan dari sumber yang sangat dekat dan sebagian tumpang tindih.

kredit: S. Cargnani dkk. (Kolaborasi JADES), arXiv:2405.18485, 2024

4.) Pemegang rekor baru ini sangat cerdas dan tidak terduga.

Dengan mencocokkan spektrum tiga galaksi terjauh yang pernah ditemukan ke dalam grafik yang sama, JADES-GS-z13-0 (pemegang rekor sebelumnya), JADES-GS-z14-0 (pemegang rekor saat ini), dan JADES-GS- z14 -1 (baru ditemukan dengan JADES-GS-z14-0), kita dapat membandingkan kecerahan ketiga galaksi ini. Bintang terjauh juga merupakan bintang paling terang dengan faktor 4 atau 5, sehingga menimbulkan teka-teki bagi para astronom.

kredit: Kolaborasi Kevin Heinlein/JADES

Lima kali lebih terang Dari pemegang rekor sebelumnya (JADES-GS-z13-0), JADES-GS-z14-0 adalah Bahkan secara mengejutkan terlihat di mata Merry.

Penyebaran empat panel ini menunjukkan empat pemandangan berbeda dari galaksi JADES-GS-z14-0 dengan data optik MIRI. Fakta bahwa galaksi ini memiliki begitu banyak emisi sebesar 7,7 mikron menunjukkan bahwa hidrogen netral dan panas (Balmer beta) serta oksigen terionisasi ganda terdapat dalam jumlah besar.

kredit: JM Hilton dkk. (Kolaborasi JADES), arXiv:2405:18462, 2024

5.) Namun galaksi ini sangat miskin debu.

Meskipun galaksi-galaksi yang ditemukan di kemudian hari biasanya memiliki debu dalam jumlah besar, sesuai dengan teori produksi debu dari peristiwa supernova, kedua galaksi baru yang memecahkan rekor ini menunjukkan bukti bahwa debu hanya dihasilkan oleh bintang-bintang AGB, bukan melalui supernova. Ini adalah kejutan misterius dalam data baru.

kredit: S. Cargnani dkk. (Kolaborasi JADES), arXiv:2405.18485, 2024

Seolah-olah tidak ada supernova yang terjadi di dalamnya.

SN 1987a JWST

Wilayah tengah sisa supernova SN 1987A, seperti yang pertama kali terlihat oleh instrumen NIRCam JWST pada tahun 2023. Teleskop Luar Angkasa James Webb telah mengungkapkan fitur-fitur gas dan berdebu di bagian dalam sisa tersebut dengan lebih detail dibandingkan observatorium sebelumnya, seperti keruntuhan inti supernova Mereka adalah tempat yang menakjubkan untuk menghasilkan debu kosmik.

kredit: NASA, ESA, CSA, Mikako Matsuura (Universitas Cardiff), Richard Arndt (NASA-GSFC, UMBC), Claes Fransson (Universitas Stockholm), Josephine Larsson (KTH); Terapis: Alyssa Pagan (STScI)

Dengan JWST, masa lalu alam semesta kita Dia tetap fokus.

Bahkan dari tampilan bidang JADES yang diperbesar, sangat sulit untuk menemukan galaksi terjauh yang pernah ditemukan, JADES-GS-z14-0, dengan mata telanjang. Animasi ini menunjukkan lokasinya dengan lingkaran hijau: tumpang tindih dengan galaksi yang lebih terang, lebih biru, dan lebih dekat.

kredit: NASA, ESA, CSA, STScI, B. Robertson (UC Santa Cruz), B. Johnson (CfA), S. Tacchella (Cambridge), P. Cargile (CfA); Animasi: E. Siegel

Mostly Mute Monday menceritakan kisah astronomi dengan gambar, visual, dan tidak lebih dari 200 kata.