Ғарыштық ғажайып: z=14,44 шамасында керемет жарқыраған галактика JWST арқылы расталды

Астрономдар біздің дәуірдегі ең таңғажайып ғарыштық жаңалықтардың бірін растады: z=14,44 қызылға жылжу кезіндегі таңғажайып жарқыраған галактика, «Ғарыш ғажайыпы» лақап атпен Джеймс Уэбб ғарыштық телескопы (JWST) арқылы бақыланады, өйткені ол Үлкен Бангтан небәрі 290 миллион жылдан кейін өмір сүрді. Бұл жаңашыл жаңалық галактикалардың ертедегі ғаламда қаншалықты жылдам пайда болғаны туралы түсінігімізді өзгертеді және бар космологиялық модельдерге күмән келтіреді.

JWST ашқан "ғарыштық ғажайып" галактика дегеніміз не?

Формальды түрде JWST-z14-CM каталогы бар галактика өзінің драмалық лақап атына ие болды, өйткені оның жарықтығы осындай ерте дәуірде галактикалар үшін болжаған теориялық модельдерден әлдеқайда жоғары. z = 14,44 қызыл ығысу кезінде біз бұл галактиканы бақылап отырмыз, өйткені ол Ғалам өзінің қазіргі жасының 2% -нан аз болған кезде пайда болды - Үлкен жарылыстан кейінгі шамамен 290 миллион жыл. Оның жарқырауы соншалықты, қызыл ығысу төмен орналасқан галактикалардан асып түседі, яғни ол космологтар ғарыштық көзді ашып-жұмғанша деп есептейтіндей жұлдыздық массаның орасан зор мөлшерін жинағанын білдіреді.

JWST жақын инфрақызыл спектрографы (NIRSpec) ғаламның кеңеюі нәтижесінде инфрақызылға созылған тән спектрлік сәулелену сызықтарын анықтау арқылы қызыл ығысуды жоғары сенімділікпен растады. Растау процесі бірнеше бақылаудан өтуді және NIRCam фотометриялық деректерімен айқаспалы сілтеме жасауды талап етті, бұл бүгінгі таңдағы ең қатаң тексерілген, қызылға жылжымалы галактикаларды анықтаудың бірі болды.

Неліктен бұл ашылу біздің қазіргі космологиялық модельдерімізге күмән келтіреді?

Стандартты Lambda-CDM (Суық қараңғы материя) космологиясы — ғаламның құрылымы мен эволюциясын түсінуге арналған басым негіз — z>12 галактикалары кішкентай, әлсіз және әлі қалыптасу сатысында болуы керек деп болжайды. Ғарыштық керемет бұл үмітті түбегейлі бұзады.

"Ғарыштық тарихтың басында осындай жарқыраған, массивтік галактиканың болуы таңқаларлық емес — бұл біз түсінген уақыт шкаласына тікелей қарсылық. Ғаламның алғашқы кезеңінде жұлдыздардың пайда болуы әлдеқайда тиімді болды, немесе біздің іргелі үлгілеріміз айтарлықтай қайта қарауды қажет етеді."

Қазір астрофизикалық қауымдастық бірнеше бәсекелес гипотезаларды зерттеп жатыр. Кейбір зерттеушілер ертедегі галактикалар бүгінгі біз көріп отырғаннан әлдеқайда жоғары тиімділікте жұлдыздар пайда болуы мүмкін деп болжайды - газды шамамен 100% тиімділік жылдамдығымен жұлдызға айналдырады. Басқалары аса массивті қара тесіктерден қуат алатын белсенді галактикалық ядролардың (AGN) белсенділігі галактиканың көрінетін жарқырауын күшейтуі мүмкін деп болжайды. Үшінші гипотеза ерте гравитациялық күйреуге және галактиканың тезірек жиналуына мүмкіндік беретін өзгертілген қараңғы материя үлгілерін қамтиды.

JWST бұл Галактиканың рекордтық қызыл ығысуын қалай растай алды?

Z=14,44 галактикасын растау аз ерлік емес. JWST аспаптар жинағы мұны терең фотометриялық бейнелеу мен спектроскопиялық растаудың үйлесімі арқылы мүмкін етті — екі сатылы процесс, шынайы жоғары қызылға жылжымалы көздерді олардың сыртқы түрін ұқсата алатын төменгі қызылға жылжымалы интерператорлардан бөледі.

• NIRCam фотометриясы: Бірнеше сүзгі жолақтарындағы кең өрісті бейнелеу галактиканы сутегінің сіңірілуіне байланысты қысқа толқынды сүзгілерден жоғалып кететін ерекше "түсу" белгісіне негізделген жоғары қызыл ығысу үміткері ретінде анықтады.
• NIRSpec спектроскопиясы: Спектрограф жеке сәуле шығару сызықтарын, соның ішінде Лайман-альфа және оттегі сызықтарын анықтап, қызыл ығысуды спектроскопиялық сенімділікпен z=14,44-ке дәл бекітті.
• MIRI бақылаулары: Орта инфрақызыл аспап галактиканың жұлдыздық массасы мен жұлдыздардың пайда болу жылдамдығын бағалауды шектеу үшін қосымша фотометриялық деректерді қамтамасыз етті.
• Көп кезеңді тексеру: Бақылаулар бірнеше JWST бағдарламалары бойынша қайталанып, жүйелі қателер мен алдыңғы көздерден ластануды жою үшін жердегі обсерватория деректерімен салыстырып тексерілді.

Бұл көп аспапты растау құбыры жоғары қызылға жылжымалы галактиканы тексеруге арналған алтын стандартты білдіреді және JWST-тің терең ғаламдағы обсерватория ретінде теңдесі жоқ мүмкіндігін көрсетеді.

Ғарыштық эволюцияны түсінуімізге қандай кеңірек әсерлер бар?

Ғарыштық ғажайып оқшауланған аномалия емес — ол JWST ашылымдарының өсіп келе жатқан каталогына қосылады, олар бірлесіп ерте ғаламдағы галактикалардың пайда болуы болжанғаннан әлдеқайда күшті болды. Бұл астрофизика мен космологияда каскадты салдары бар.

Біріншіден, бұл ерте галактикалар жас ғаламды толтыратын бейтарап сутегі тұманын иондауға жеткілікті ультракүлгін сәуле шығарған дәуір - реионизация туралы сұрақтарды тудырады. Егер осы сияқты жарқыраған галактикалар z>14 кезінде кең таралған болса, олар бұрын модельденгенге қарағанда реионизацияда басымырақ рөл атқарған болуы мүмкін. Екіншіден, бұл жаңалық аса үлкен қара құрдымдардың пайда болуына теориялық шектеулерді итермелейді, өйткені мұндай жарқыраған галактикада ерекше жылдамдықпен өсетін орталық қара дыры болуы мүмкін. Үшіншіден, ол алғашқы жұлдыздардың пайда болуын, оның ішінде Популяция III жұлдыздарының – ғаламның массивті, металлсыз жұлдыздарының бірінші ұрпағы – осы экстремалды ерте құрылымдарды себудегі ықтимал рөлін қайта қарастыруға шақырады.

Осы ашылудан кейін JWST зерттеуінің болашағы қандай болады?

JWST-z14-CM растауы жаңа бақылау шекарасын ашады. Бақылау бағдарламалары қазірдің өзінде галактиканың морфологиясын, ішкі кинематикасы мен химиялық байытылуын егжей-тегжейлі зерттеу үшін әзірленуде. JWST кепілді уақытты бақылау бағдарламалары қазір z>13 галактиканың статистикалық мағыналы үлгісін құру мақсатымен терең далалық зерттеулерде анықталған ұқсас экстремалды үміткерлерге басымдық береді.

Теоретиктер ғарыш ғажайыптары енгізген бақылау шектеулерін қосу үшін IllustrisTNG және FIRE жобаларын қоса, модельдеулерді жаңарту үшін жарысуда. JWST операцияларының келесі бірнеше жылында біз бес жыл бұрын өткізгенімізден айтарлықтай ерекшеленетін ерте ғарыштық тарихтың жаңа консенсус бейнесін жасауы мүмкін.

Жиі қойылатын сұрақтар

z=14,44 нүктесінде табылған галактика қанша қашықтықта?

З=14,44 қызыл ығысу кезінде галактика Үлкен жарылыстан кейін шамамен 290 миллион жыл болды. Ғаламның кеңеюіне байланысты оның қазіргі қозғалатын қашықтығы Жерден шамамен 33 миллиард жарық жылы, бірақ біз оны шамамен 13,5 миллиард жыл бұрын пайда болғанын байқаймыз.

"Ғарыштық ғажайып" ең алыс галактика ма?

Растау күніндегі жағдай бойынша, JWST-z14-CM бұрын-соңды байқалған ең жоғары қызыл ығысуы бар спектроскопиялық расталған галактикалардың қатарында, z=13–14 шекарасына жақын басқа JWST ашуларының аздаған бөлігімен бәсекелеседі. Ең алыстағы расталған галактика үшін жарыс жалғасуда, өйткені JWST деректері бүкіл әлем бойынша командалармен талданады.

Неге JWST ерте галактикаларды табуда Хабблға қарағанда әлдеқайда жақсы?

JWST инфрақызыл сезімталдығы оған көрінетін спектрден анағұрлым қызыл ығысқан жарықты анықтауға мүмкіндік береді — соншалықты алыс және өте ескі галактикалардан түсетін жарық, ол инфрақызыл сәуле ретінде Жерге келеді. Хабблдың бастапқы сезімталдығы оптикалық және жақын ультракүлгін толқын ұзындықтарында болады, бұл оны z>10 галактикаларға айтарлықтай соқыр етеді. JWST айна аймағының үлкендігі және детектордың жетілдірілген технологиясы оны осы ғылымға қабілетті етеді.

JWST бірде-бір құрал жалғыз қол жеткізе алмайтын нәрсеге қол жеткізу үшін бірнеше құралдарды біріктіретін жан-жақты, мақсатқа арналған жүйе ретінде жұмыс істейтіні сияқты, заманауи бизнеске бірдей бірыңғай операциялық платформа қажет. Mewayz - бұл 138 000-нан астам пайдаланушы сенетін, біртұтас платформада 207 біріктірілген модульдерді (CRM және жобаны басқарудан бастап электрондық коммерция мен аналитикаға дейін) айына $19-дан басталатын біртұтас платформада жеткізетін барлығы бір бизнес ОЖ. Ажыратылған құралдарды біріктіруді тоқтатыңыз және бизнесіңізге лайықты айқындық пен қуатпен жұмыс істей бастаңыз.

App.mewayz.com сайтында Mewayz қолданбасын зерттеп, бірыңғай бизнес ОЖ-ны бүгін іске қосыңыз