놀라운 James Webb 우주 망원경 이미지는 과학적 열광을 불러 일으켰습니다.
James Webb 우주 망원경이 포착한 심적외선 우주의 놀라운 이미지는 42개의 새로운 은하 렌즈 이미지와 렌즈 모양의 전례 없는 깊이를 드러냈으며, 이는 결국 우리가 최초의 은하를 보는 데 도움이 될 것입니다.
폭로 제임스 웹 우주 망원경 특별 프레젠테이션에서 조 바이든 미국 대통령의 깊은 사진 백악관 행사 7월 11일에 구금된 사람은 철저히 비밀로 유지되었습니다. 천문학자 팀은 이미지가 공개된 지 일주일 이내에 커뮤니티의 사전 인쇄 서버에 3개의 새로운 연구 논문이 게시되어 이를 분석하는 첫 번째 팀이 되기 위해 경쟁했습니다.
“솔직히 우리는 화가 났어요!” 애리조나 대학의 Steward Observatory의 천문학자이자 논문 중 하나의 공동 저자인 Brenda Fry는 Space.com에 말했습니다. “보통 우리는 1~2년 전에 사전 경고를 받았지만 아무도 그것을 본 적이 없습니다. [this release] 이 시간에 온다.”
갤러리: James Webb 우주 망원경의 첫 번째 이미지
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그만큼 은하 줄여서 SMACS J0723으로 알려진 SMACS J0723.3-7327 클러스터는 다양한 중력 렌즈 조사를 위해 Webb가 촬영한 은하단 그룹 중 하나입니다. 게다가 Fry는 지금까지 SMACS J0723에 대해 특별한 점은 없었다고 말했습니다.
아름답게 선택한 [to be one of the first images] 상대적으로 알려지지 않은 표적이었기 때문입니다.”
중력 렌즈 매우 무거운 물체의 중력으로 인해 공간이 광학 렌즈와 유사한 모양으로 구부러져 렌즈 뒤에 있는 빛이 왜곡되어 밝기가 증폭되는 현상입니다. 은하단은 지름이 약 300~500만 광년인 비교적 작은 부피에 엄청난 양의 질량(SMACS J0723의 경우 태양 질량의 약 100조 배)을 포함하고 있기 때문에 특히 효과적인 렌즈입니다. .
이전에 실시한 여론조사 허블 우주 망원경 그리고 은퇴했다 허셜 우주 천문대 그들은 SMACS J0723 관측에서 배경 은하의 렌즈 모양 이미지 몇 개를 발견했습니다. 그러나 Webb는 완전히 새로운 차원으로 연구를 진행하고 있습니다.
University of California, Berkeley의 대학원생 Massimo Pascal이 이끄는 Frye 팀은 새로운 deep-field 이미지의 배경에서 42개의 새로운 렌즈 이미지를 발견했습니다. 중력 렌즈는 동일한 은하의 여러 이미지를 생성할 수 있으므로 이 42개의 이미지는 19개의 개별 은하를 나타냅니다. 독일 막스 플랑크 천체 물리학 연구소의 Gabriel Caminha가 이끄는 또 다른 팀은 새 렌즈로 27개의 이미지를 계산했습니다.
최종 결과가 무엇이든 이 렌티큘러 이미지를 통해 과학자들은 물질이 어떻게 보이고 보이는지에 대한 지도를 미세 조정할 수 있습니다. 어두운 – SMACS J0723 시리즈에 분포하여 렌즈의 형태를 디자인함. Durham 대학의 Guillaume Mahler가 이끄는 팀의 새로운 연구 논문 중 하나는 대부분의 질량이 은하단에서 가장 밝고 가장 무거운 은하에 집중되어 있다고 결론지었습니다.
Pascal은 Space.com에 “우리 모델은 질량을 설명할 뿐만 아니라 이러한 렌티큘러 이미지의 배율을 설명하는 데 사용할 수도 있습니다.
현재 가장 멀리 확인된 은하는 다음으로 알려진 먼 물체입니다. GN-z1111.09의 적색편이를 가지며, 이는 우리가 134억 년 전, 즉 4억 년 후의 모습으로 본다는 것을 의미합니다. 큰 폭발. (“적색편이”는 우주가 멀리 있는 물체와 관찰자 사이에 뻗어 있을 때 발생하는 빛의 파장 확장을 의미합니다. 적색편이 계수가 높을수록 광원이 더 멀리 떨어져 있습니다.)
가장 먼 후보는 HD113의 적색편이에서 감지된 는 빅뱅 후 불과 3억 년이 지난 것처럼 우리에게 나타납니다. 그리고 최근, 웹의 초기 결과 그것은 GLASS-z11이라고 불리는 또 다른 적색편이 13 후보 은하를 확인했다. 그러나 천문학자들은 HD1이나 GLASS-z11의 적색편이를 확인하지 못했습니다.
Webb는 이 두 적색편이 기록을 모두 깰 것으로 예상되지만 SMACS J0723에서 볼 수 있는 렌즈 은하가 Gn-z11 또는 HD1에서 더 멀리 떨어져 있는지 여부는 아직 결정되지 않았습니다. 파스칼과 프레이는 “임계 곡선”이라는 현상을 매핑하는 데 관심이 있습니다. 왜냐하면 중력 렌즈가 가장 큰 배율을 사용하고 천문학자들이 볼 수 있는 가장 좋은 기회가 이 곡선을 따라 있기 때문입니다. 최초의 은하.
“렌즈 클러스터의 일반적인 배율은 10배에 가깝기 때문에 첫 번째 은하를 보기에는 충분하지 않습니다.”라고 Frey가 말했습니다. “그러나 우리가 임계 곡선 근처를 보면 그것이 수백, 심지어 수천 배 확대되는 곳입니다.”
임계 곡선을 표면의 지형도에 있는 등고선과 같이 생각하십시오. 땅. 이러한 등고선이 함께 그룹화될수록 표면의 특정 지점이 더 높아집니다. 마찬가지로 임계 곡선은 중력 전위의 등고선이 수렴하는 곳이며, 중력 전위가 많을수록 해당 전위의 강도와 그에 따른 확대가 커집니다. 렌즈가 있는 이미지의 위치와 모양은 임계 곡선이 있는 위치를 나타낼 수 있습니다.
“궁극적으로 우리가 하고자 하는 것은 배율이 더 높은 임계 곡선을 따라 직접 보는 것이며, 그곳에서 가장 높은 적색편이 은하를 찾을 것입니다.”라고 Frey가 말했습니다.
이러한 이유로 Webb의 딥 필드에 대한 초기 3편의 새 논문은 전체 질량(fore mass)의 물질의 양과 분포, 따라서 렌즈의 모양과 임계 곡선의 위치를 모델링하는 데 초점을 맞춥니다.
그러나 모델링은 은하단의 역사에 대해서도 알려줄 수 있습니다.
Pascal은 “전체 배포가 예상보다 조금 더 긴 것으로 나타났습니다.”라고 말했습니다. “아마도 클러스터 병합 내역그리고 우리는 그것으로부터 외삽할 수 있고 매우 혼란스러운 환경에서 발생하는 블록 전체의 형성에 대해 뭔가를 배울 수 있습니다. 중력 이 모든 은하에서 서로 끌어당깁니다.”
Pascal, Frey의 팀 및 다른 두 논문 저자의 즉각적인 다음 단계는 동료 검토 프로세스를 따라 과학 저널에 게재된 이러한 결과를 확인하는 것입니다. 또한 NIRISS(근적외선 이미저 및 슬릿 분광광도계)의 데이터가 분석되기를 기다리고 있으며 과학자들이 렌즈형 은하의 스펙트럼 적색편이를 결정하고 이들이 얼마나 멀리 떨어져 있는지 확인하는 데 도움이 될 것입니다. (딥 필드 이미지는 근적외선 카메라인 NIRCam으로 촬영했습니다.)
“Webb가 그를 촬영하기 전에는 SMACS J0723이 쇼의 주인공이 아니었습니다.”라고 Pascal이 말했습니다. “이제 갑자기, 우리가 이전에 볼 수 없었던 것을 드러내기 위해 Webb Web이 얼마나 강력한지 실제로 말해주는 시트마다 시트가 있습니다.”
Pascal 및 Free 논문의 초기 버전을 찾을 수 있습니다. 여기. 다른 2개의 카드는 유효합니다 여기 그리고 여기.
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