James Webb Space Telescope najde v galaxiích v „Cosmic Poledne“ růstový růst s černou dírou
Astronomové použili James Webb Space Telescope (JWST) Chcete -li se vrátit v čase přes 10 miliard let, pozorovat časnou éru v kosmické historii. Tým z University of Kansas (KU) přitom našel dravé černé díry v srdcích galaxií během „kosmického poledne“, který zažil divoký růst.
Kosmický poledne je záhadné období vývoje vesmíru, přibližně 2 miliardy až 3 miliardy let po Velký třesk, Když galaxie jako Mléčná dráha rychle tvořili hvězdy v procesu zvaném „Starburst“. Tento růst prostřednictvím formace hvězd byl tak intenzivní, že tým za tímto výzkumem si myslí, že polovina všech hvězd viděných v moderních galaxiích vznikla během kosmického poledne.
Tým provedl průzkum Miri EGS Galaxy a AGN (Mega) s James Webb Space Telescope lépe porozumět této klíčové epochě v historii 13,8 miliardy let vesmíru.
„Chceme pochopit, jak tyto galaxie vytvářejí hvězdy, kolik hvězd tvoří, a zejména jak rostou černé díry v jejich centrech,“ hlavní vyšetřovatel projektu a výzkumník KU Allison Kirkpatrick řekl v prohlášení. „Naším cílem tohoto projektu je provést největší průzkum JWST v polovině pomůrech napříč několika šířkami pásma.“
Související: Objevil vesmírný dalekohled James Webb „chybějící“ supermassivní černou díru? (video)
Tyto kosmické polední galaxie jsou zahaleny do silných mraků prachu, které účinně absorbují viditelné světlo, což ztěžuje studium. Duchy křižní však jsou méně zběhlé v absorpci infračerveného světla, což činí JWST ideálním nástrojem, který by se hlouběji do těchto raných galaxií hlouběji podíval než kdykoli předtím.
„Střední infračervená infraláže je místo, kde emituje prach, takže se díváme na galaxie obíhané prachem,“ řekl Kirkpatrick. „Prach skrývá mnoho věcí a chceme se dívat za prach.“
Zkoumání rozšířeného pruhu Groth
Tým aplikoval infračervenou sílu JWST na pás prostoru bohatého na galaxii umístěný poblíž souhvězdí Ursa Major, nazvaný rozšířený Groth Strip.
„Rozšířený Groth Strip je oblast oblohy, která se nyní stala jednou z předních jwst polí,“ řekl Kirkpatrick. „V této oblasti jsme mohli vidět asi 10 000 galaxií – i když oblast je jen zhruba průměr měsíce.“
Kirkpatrick a jeho kolegové použili rozšířený Groth Strip jako lovecký půda pro galaxie s prudkým krmením, a tak rychle rostoucí supermasivní černé díry v jejich srdcích.
Ačkoli Černé díry Samy emitují žádné světlo, jejich obrovský gravitační vliv vytváří tření v materiálu, který kolem nich víří. To zahřívá tento materiál na nesmírně vysoké teploty, což způsobuje tyto oblasti nazývané „aktivní galaktická jádra“ nebo „AGN“, aby jasně zářily.
Teorie je taková, že některé z galaxií hostitelů AGN, které se poprvé objevily v infračervených datech, jsou předky Mléčná dráha-jako galaxie. To znamená měřit, jak rychle se jejich černé díry krmí, jak rychle se narodí hvězdy a jak se jejich vzhled v důsledku fúzí a kolizí s jinými galaxiemi může nakonec poskytnout bezprecedentní informace o formativní éře naší vlastní galaxie.
Shromažďování a zpracování těchto údajů byla pečlivým procesem a ve skutečnosti je to ten, se kterým můžete také pomoci.
Jak se můžete brzy podívat na obrázky JWST?
Šetření týmu KU objevilo obrovské množství dat a surových obrázků, které tým vyhledával, aby vytvořil použitelné obrázky a informace.
„Teoreticky by se galaxie mohla ukázat na jednom obrázku a ne na druhém, protože používáme různé filtry,“ řekl člen týmu a výzkumník KU Bren Backhaus. „Je to jako fotografovat pouze pomocí červené, modré nebo zelené světlo, které nakonec vytváří velmi pěkné obrázky.
„Ale protože dalekohled se pohybuje mírně, obrázky jsou trochu mimo rám.“
Backhaus dodal, že prvním krokem je jednoduše obdržení obrázků, s dalším krokem, který zahrnuje opravu známých problémů s dalekohledem.
„Například na každém obrázku je známý škrábanec, a jsou tu mrtvé pixely,“ vysvětlil Backhaus. „Prvním úkolem je opravit nebo alespoň říct software, aby tyto pixely ignoroval.“
Dalším cílem Backhause a kolegů bylo vytvořit katalog nalezením měřitelného množství světla a zaznamenáváním toho, kolik tohoto světla přichází prostřednictvím daného filtru.
„To byla moje primární práce s údaji a já jsem byl opravdu nadšený, protože jsem nikdy předtím s údaji o fotometrii nepracoval,“ řekl Backhaus. „Opravdu to rozšířilo mou sadu dovedností a já jsem musel vidět krásné galaxie před kýmkoli jiným.“
Projekt týmu doposud používal JWST po dobu 67 hodin, přičemž dalších 30 hodin bylo schváleno do budoucna. Zbytek astronomické komunity však bude muset počkat, až položí oči na to, co tým KU popisuje jako „krásný datový soubor“.
„Toto je největší množství dat JWST, které jsme byli schopni přinést KU s hlavním vyšetřovatelem, což znamená, že studenti KU prozatím mají tyto údaje exkluzivní využití,“ řekl Kirkpatrick. „Ještě to není veřejné. Způsob, jakým funguje čas dalekohledu, je, že protože tolik úsilí jde o psaní návrhu, dostanete rok exkluzivního používání dat. Poté se uvolní do veřejné databáze, ale pouze jako surová data.
„Kdokoli k němu má přístup, ale museli by provést vlastní zpracování, což v našem případě trvalo měsíce.“
Existuje však způsob, jak byste mohli získat včasný přístup k mega obrázky. Členy veřejnosti mohou klasifikovat galaxie a pomoci lovit fúze prostřednictvím Projekt kosmických kolizí Zooniverse.
Výzkum týmu byl přijat k publikaci v časopise Astrophysical Journal a je k dispozici jako předem peer revidovaný dokument na webu úložiště arxiv.
Původně zveřejněno Space.com.
