Teleskop Jamesa Webba odkrył 300 tajemniczych obiektów, które podważają zrozumienie wczesnego Wszechświata

DNVN - Na podstawie obserwacji wykonanych za pomocą Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba (JWST) należącego do NASA, naukowcy z University of Missouri zidentyfikowali 300 nietypowych kandydatów na wczesne galaktyki.

W niedawnym badaniu zespół zbadał najdalsze zakątki wszechświata i dokonał zaskakującego odkrycia. Analizując zdjęcia w podczerwieni wykonane przez Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba, odkryli 300 obiektów, które były znacznie jaśniejsze niż oczekiwano.

Astronomowie korzystający z Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba NASA odkryli 300 tajemniczych obiektów, które mogą być jednymi z najwcześniejszych galaktyk we Wszechświecie. Jeśli ich istnienie zostanie potwierdzone, może to zmienić nasze rozumienie procesu powstawania galaktyk. (Koncepcja artysty). Źródło: SciTechDaily.com

„Te tajemnicze obiekty to potencjalne galaktyki we wczesnym Wszechświecie, co oznacza, że ​​mogą być galaktykami bardzo wczesnymi. Jeśli choć kilka z nich jest tym, czym się wydaje, nasze odkrycie może podważyć obecne teorie dotyczące powstawania galaktyk we wczesnym Wszechświecie – okresie, w którym zaczęły formować się pierwsze gwiazdy i galaktyki” – powiedział Haojing Yan, profesor astronomii w Mizzou College of Arts and Sciences i współautor badania.

Urządzenia na podczerwień otwierają drogę do wczesnych badań kosmicznych

Zdaniem naukowców, określenia natury odległych obiektów nie da się dokonać natychmiast, lecz wymaga to skrupulatnego, wieloetapowego procesu, łączącego zaawansowaną technologię, dokładną analizę i duży nakład pracy ze strony „astronomicznych detektywów”.

Zespół z Mizzou rozpoczął pracę od dwóch zaawansowanych instrumentów podczerwonych Jamesa Webba: Near Infrared Camera i Mid Infrared Instrument. Są to instrumenty zbudowane w celu zbierania światła z najdalszych zakątków wszechświata, a zatem niezbędne do badania wczesnego Wszechświata. Powodem skupienia się na świetle podczerwonym jest to, że im dalej obiekt znajduje się od Ziemi, tym dłużej jego światło podróżuje i tym bardziej jest rozciągane do podczerwonej części widma po dotarciu do celu.

„Gdy światło z tych wczesnych galaktyk przemieszcza się w przestrzeni, rozciąga się do dłuższych fal – przechodząc od światła widzialnego do podczerwieni. To rozciąganie nazywa się przesunięciem ku czerwieni i pomaga nam określić odległość tych galaktyk. Im większe przesunięcie ku czerwieni, tym galaktyka jest dalej od Ziemi i tym bliżej początków wszechświata” – wyjaśnił Yan.

Grafika przedstawiająca tajemnicze obiekty w kosmosie, które naukowcy z Uniwersytetu Missouri zidentyfikowali w swoich badaniach. Źródło: Bangzheng „Tom” Sun/Uniwersytet Missouri

Zastosowanie techniki pomijania w wyszukiwaniu

Aby wyjaśnić tożsamość 300 potencjalnych protogalaktyk, naukowcy z Mizzou zastosowali długoletnią metodę zwaną techniką dropout. „Ta technika pozwala na wykrywanie galaktyk o dużym przesunięciu ku czerwieni poprzez poszukiwanie obiektów, które pojawiają się na falach o barwie bardziej czerwonej, ale znikają na falach o barwie niebieskiej – co świadczy o tym, że ich światło przebyło ogromne odległości i zajęło dużo czasu” – powiedział Bangzheng „Tom” Sun, doktorant współpracujący z Yanem i główny autor artykułu. „To zjawisko jest oznaką „przebicia Lymana”, zjawiska spektralnego spowodowanego absorpcją światła ultrafioletowego przez neutralny wodór. Wraz ze wzrostem przesunięcia ku czerwieni, sygnatura przesuwa się w kierunku fal o barwie bardziej czerwonej”.

Profesor Yan dodał, że chociaż technika pomijania pozwala zidentyfikować poszczególne kandydatki na galaktyki, kolejnym krokiem jest sprawdzenie, czy rzeczywiście mają one „bardzo” wysokie przesunięcia ku czerwieni. „W idealnym przypadku należałoby to zrobić za pomocą spektroskopii, techniki rozpraszającej światło na wielu różnych długościach fal w celu identyfikacji sygnatur umożliwiających precyzyjne określenie przesunięcia ku czerwieni” – powiedział.

Spektroskopia – złoty standard potwierdzania wczesnych galaktyk

W obliczu braku pełnych danych widmowych, zespół zastosował metodę zwaną dopasowaniem rozkładu energii widmowej (WED), która dała Sun i Yan podstawę do oszacowania przesunięcia ku czerwieni kandydatów na galaktyki – wraz z innymi właściwościami, takimi jak wiek i masa. Wcześniej wielu naukowców często zakładało, że te niezwykle jasne obiekty nie są protogalaktykami, a po prostu zjawiskami je naśladującymi. Jednak na podstawie nowych wyników Sun i Yan uważają, że obiekty te zasługują na dalsze badania i nie należy ich zbyt szybko wykluczać.

„Nawet jeśli potwierdzi się istnienie tylko kilku z tych obiektów we wczesnym wszechświecie, zmuszą nas one do zrewidowania naszych obecnych teorii na temat powstawania galaktyk” – podkreślił profesor Yan.

Ostateczny test, jak twierdzą naukowcy, nadal będzie opierał się na spektroskopii – uważanej za złoty standard – aby potwierdzić te odkrycia. Spektroskopia jest w stanie rozszczepić światło na różne długości fal, podobnie jak pryzmat rozszczepia światło na tęczę kolorów. Na tej podstawie naukowcy mogą odkryć unikalny widmowy odcisk palca galaktyki, ujawniając, jak powstała, jaki ma wiek i z czego jest zbudowana.

„Spektroskopowo potwierdzono, że jeden z naszych obiektów jest protogalaktyką. Ale sam ten obiekt nie wystarczy. Potrzebujemy dalszych potwierdzeń, aby z całą pewnością stwierdzić, czy obecne teorie są podważane” – powiedział Sun.

La Khe (według SciTech Daily)

Source: https://doanhnghiepvn.vn/cong-nghe/kinh-vien-vong-james-webb-phat-hien-300-vat-the-bi-an-thach-thuc-hieu-biet-ve-vu-tru-so-khai/20250824045453656