Gambar inframerah dalam Teleskop Luar Angkasa James Webb yang menakjubkan tentang alam semesta telah mengungkapkan 42 gambar galaksi berlensa baru, mengungkapkan kedalaman bentuk lensa yang belum pernah terjadi sebelumnya, yang pada akhirnya dapat membantu kita melihat galaksi pertama.
mengungkapkan dari Teleskop Luar Angkasa James Webb Gambaran mendalam dari Presiden AS Joe Biden dalam presentasi khusus Acara Gedung Putih Siapa yang ditahan pada 11 Juli, adalah rahasia yang dijaga ketat. Tim astronom berlomba untuk menjadi yang pertama menganalisisnya, dengan tiga makalah penelitian baru diposting ke server pra-cetak komunitas dalam waktu seminggu setelah rilis gambar.
“Kami agak kesal, jujur saja!” Brenda Fry, seorang astronom di Steward Observatory di University of Arizona dan rekan penulis salah satu makalah, mengatakan kepada Space.com. “Biasanya kami memiliki satu atau dua tahun peringatan sebelumnya, tetapi tidak ada yang melihatnya [this release] Datang pada saat ini.”
Galeri: Gambar pertama Teleskop Luar Angkasa James Webb
Terkait: Bagaimana cara kerja Teleskop Luar Angkasa James Webb?
Itu galaksi Gugus SMACS J0723.3-7327, yang dikenal sebagai SMACS J0723, adalah salah satu gugus galaksi yang dicitrakan oleh Webb untuk berbagai survei lensa gravitasi. Selain itu, kata Frye, tidak ada yang istimewa dari SMACS J0723 – sampai sekarang.
Dipilih dengan indah [to be one of the first images] Karena itu adalah target yang relatif tidak diketahui.”
lensa gravitasi Sebuah fenomena di mana gravitasi dari objek yang sangat masif menyebabkan ruang melengkung menjadi bentuk yang mirip dengan lensa optik, mendistorsi cahaya dari apa pun yang ada di belakang lensa dan memperkuatnya dalam kecerahan. Gugus galaksi adalah lensa yang sangat efektif karena mengandung sejumlah besar massa (dalam kasus SMACS J0723, sekitar 100 triliun kali massa Matahari) dalam volume yang relatif kompak dengan diameter sekitar 3 hingga 5 juta tahun cahaya. .
Jajak pendapat sebelumnya dilakukan oleh Teleskop Luar Angkasa Hubble dan pensiun Observatorium Luar Angkasa Herschel Mereka menemukan beberapa gambar lenticular dari galaksi latar belakang dalam pengamatan SMACS J0723 mereka. Tetapi Webb membawa penelitian ke tingkat yang sama sekali baru.
Tim Frye, yang dipimpin oleh mahasiswa pascasarjana Massimo Pascal di University of California, Berkeley, menemukan 42 gambar lensa baru di latar belakang gambar bidang dalam yang baru. Lensa gravitasi dapat membuat banyak gambar dari galaksi yang sama, jadi 42 gambar ini mewakili 19 galaksi individu. Tim lain yang dipimpin oleh Gabriel Caminha dari Max Planck Institute for Astrophysics di Jerman menghitung 27 gambar dengan lensa baru.
Apa pun hasil akhirnya, gambar lenticular ini memungkinkan para ilmuwan untuk menyempurnakan peta tentang bagaimana materi terlihat dan terlihat gelap – Didistribusikan dalam seri SMACS J0723, sehingga merancang bentuk lensa. Salah satu makalah baru, dari tim yang dipimpin oleh Guillaume Mahler dari Universitas Durham, menyimpulkan bahwa sebagian besar massa terkonsentrasi di galaksi paling terang dan paling masif di gugus itu.
“Model kami tidak hanya menggambarkan massa, tetapi kami juga dapat menggunakannya untuk menggambarkan perbesaran gambar lenticular ini,” kata Pascal kepada Space.com.
Saat ini galaksi terjauh yang dikonfirmasi adalah objek jauh yang dikenal sebagai GN-z11yang memiliki pergeseran merah 11,09, yang berarti kita melihatnya seperti 13,4 miliar tahun yang lalu, yaitu, hanya 400 juta tahun setelahnya ledakan besar. (“Pergeseran merah” mengacu pada peregangan panjang gelombang cahaya yang terjadi ketika alam semesta membentang antara objek yang jauh dan pengamat. Semakin tinggi faktor pergeseran merah, semakin jauh sumber cahaya.)
Kandidat yang paling jauh adalah HD1, yang terdeteksi pada pergeseran merah 13, tampak bagi kita seperti yang terjadi hanya 300 juta tahun setelah Big Bang. dan baru-baru ini, Hasil awal dari Web Ini mengidentifikasi galaksi kandidat pergeseran merah 13 lainnya, yang disebut GLASS-z11. Namun, para astronom belum mengkonfirmasi pergeseran merah baik HD1 atau GLASS-z11.
Webb diperkirakan akan memecahkan kedua rekor pergeseran merah ini, meskipun galaksi berlensa mana yang terlihat di SMACS J0723 berada di luar Gn-z11 atau HD1 belum diidentifikasi. Pascal dan Frey tertarik untuk memetakan fenomena yang disebut “kurva kritis”, karena di sepanjang kurva inilah lensa gravitasi menerapkan gaya pembesar terbesar, dan di mana para astronom memiliki kesempatan terbaik untuk melihat. Galaksi pertama.
“Pembesaran khas di kluster lensa mendekati 10 kali, yang tidak cukup untuk melihat galaksi pertama,” kata Frey. “Tetapi jika kita melihat di dekat kurva kritis, di situlah segala sesuatunya diperbesar ratusan atau bahkan ribuan kali.”
Pikirkan kurva kritis seperti garis kontur pada peta topografi permukaan sebuah daratan. Semakin banyak garis kontur ini dikelompokkan bersama, semakin tinggi titik tertentu di permukaan akan naik. Demikian pula, kurva kritis adalah tempat garis kontur potensial gravitasi bertemu, dan semakin banyak, semakin besar kekuatan potensial itu dan perbesaran yang menyertainya. Lokasi dan bentuk gambar dengan lensa dapat memberikan indikasi di mana kurva kritis berada.
“Pada akhirnya, yang ingin kami lakukan adalah melihat langsung di sepanjang kurva kritis di mana perbesarannya lebih tinggi, dan di sanalah kami akan menemukan galaksi dengan pergeseran merah tertinggi,” kata Frey.
Karena alasan inilah trio awal makalah baru Webb tentang bidang dalam berfokus pada pemodelan jumlah dan distribusi materi di massa depan, dan dengan demikian bentuk lensa dan lokasi kurva kritis.
Namun, pemodelan juga dapat memberi tahu kita tentang sejarah gugus galaksi.
“Kami menemukan distribusi keseluruhan menjadi sedikit lebih lama dari yang diharapkan,” kata Pascal. “Mungkin itu mengatakan sesuatu tentang Riwayat penggabungan klasterdan kita dapat memperkirakan itu dan mempelajari sesuatu tentang pembentukan blok secara keseluruhan, yang terjadi di lingkungan yang sangat kacau di mana gravitasi Dari semua galaksi ini saling tarik-menarik.”
Langkah segera berikutnya untuk Pascal, tim Frey dan dua penulis makalah lainnya adalah mengikuti proses peer-review untuk melihat temuan ini diterbitkan dalam jurnal ilmiah. Selain itu, data dari NIRISS (Near Infrared Imager and Slit Spectrometer) sedang menunggu untuk dianalisis dan akan membantu para ilmuwan menentukan pergeseran merah spektral galaksi lenticular dan melihat seberapa jauh mereka. (Gambar bidang dalam ditangkap oleh NIRCam, kamera inframerah-dekat.)
“Sebelum Webb memfilmkannya, SMACS J0723 bukanlah bintang pertunjukan,” kata Pascal. “Sekarang, tiba-tiba, ada kertas demi kertas di atasnya, yang benar-benar berbicara tentang betapa kuatnya Webb Web, untuk mengungkapkan hal-hal yang tidak dapat kita lihat sebelumnya.”
Versi awal makalah Pascal dan Free dapat ditemukan disini. Dua kartu lainnya tersedia disini Dan disini.
Ikuti Keith Cooper di Twitter @21stCenturySETI. Ikuti kami di Twitter penyematan tweet dan terus Facebook.
“Penggemar bir. Sarjana budaya pop yang setia. Ninja kopi. Penggemar zombie jahat. Penyelenggara.”
More Stories
Roket Falcon 9 SpaceX berhenti sebelum diluncurkan, miliarder dalam misi khusus
Bagaimana lubang hitam bisa menjadi begitu besar dan cepat? Jawabannya terletak pada kegelapan
Seorang mahasiswa Universitas North Carolina akan menjadi wanita termuda yang melintasi batas luar angkasa dengan kapal Blue Origin