Galaxiile din universul timpuriu: de la surfboard-uri la frisbee-uri

BY: stiridinromania.ro In Magazin
In the far-left column are two galaxies that have been magnified. The top left galaxy appears circular and light pink with a slightly whiter central region, taking up less than one-sixth of the box. The bottom galaxy is elongated, stretching almost from top left to bottom right. It has a white line at the center that has a pink outline that transitions into and bluish edges at far left and right. Thin lines from each magnified galaxy point their appearances in the broader field. The top galaxy appears as a tiny dot at the upper center, and the bottom galaxy toward the left. Thousands of galaxies appear across most of this view, which is set against the black background of space. There are many overlapping objects at various distances. They include large, blue foreground stars, with Webb’s signature eight-pointed diffraction spikes, and white and pink spiral and elliptical galaxies. Numerous tiny red dots appear throughout the scene. This is a portion of a vast survey known in shorthand as CEERS.

Cercetătorii care analizează imagini de la Telescopul Spațial James Webb al NASA au descoperit că galaxiile din universul timpuriu sunt adesea plate și alungite, asemănătoare unor plăci de surf și role de piscină, și sunt rar rotunde, precum mingi de volei sau frisbee-uri. “Aproximativ 50-80% din galaxiile pe care le-am studiat par a fi aplatizate în două dimensiuni”, a explicat autorul principal Viraj Pandya, un cercetător NASA Hubble Fellow la Universitatea Columbia din New York. “Galaxiile care arată ca role de piscină sau plăci de surf par a fi foarte comune în universul timpuriu, ceea ce este surprinzător, deoarece sunt mai puțin comune în apropiere.”

Echipa s-a concentrat pe un vast câmp de imagini în infraroșu apropiat furnizate de Webb, cunoscut sub numele de Cosmic Evolution Early Release Science (CEERS) Survey, selectând galaxii care se estimează că au existat când universul avea între 600 de milioane și 6 miliarde de ani.

În timp ce majoritatea galaxiilor îndepărtate arată ca plăci de surf și role de piscină, altele au forma unor frisbee-uri și mingi de volei. Galaxiile în formă de “mingi de volei”, adică galaxiile în formă de sferă, par a fi cele mai compacte tipuri în “oceanul” cosmic și au fost de asemenea cele mai puțin frecvent identificate. Frisbee-urile au fost găsite să fie la fel de mari ca galaxiile în formă de plăci de surf și role de piscină de-a lungul “orizontului”, dar devin mai comune aproape de “țărm” în universul apropiat.

În ce categorie s-ar încadra Calea Lactee, galaxia noastră, dacă am putea întoarce timpul cu miliarde de ani? “Cel mai bun nostru ghic este că ar fi putut arăta mai mult ca o placă de surf”, a spus co-autorul Haowen Zhang, un candidat la doctorat la Universitatea din Arizona din Tucson. Această ipoteză se bazează în parte pe noi dovezi de la Webb – teoreticienii au “întors ceasul” pentru a estima masa Căii Lactee cu miliarde de ani în urmă, care se corelează cu forma acesteia la acea vreme.

Aceste galaxii îndepărtate sunt și mult mai puțin masive decât spiralele și elipticele apropiate – ele sunt precursori ai galaxiilor mai masive precum propria noastră galaxie. “În universul timpuriu, galaxiilor le-a luat mult mai puțin timp să crească”, a spus Kartheik Iyer, un co-autor și NASA Hubble Fellow, de asemenea la Universitatea Columbia. “Identificarea de categorii suplimentare pentru galaxiile timpurii este incitantă – acum avem mult mai multe de analizat. Acum putem studia modul în care formele galaxiilor se referă la modul în care arată și să proiectăm mai bine modul în care s-au format într-un nivel mult mai detaliat.”

Sensibilitatea, imaginile cu rezoluție înaltă și specializarea în lumină infraroșie a lui Webb au permis echipei să caracterizeze rapid multe galaxii CEERS și să modeleze geometriile lor tridimensionale. Pandya spune și că munca lor nu ar fi fost posibilă fără cercetarea extinsă pe care astronomii au făcut-o folosind Telescopul Spațial Hubble al NASA.

De decenii, Hubble ne-a uimit cu imagini ale unor dintre cele mai vechi galaxii, începând cu primul său “câmp adânc” în 1995 și continuând cu un sondaj semnificativ cunoscut sub numele de Cosmic Assembly Near-infrared Deep Extragalactic Legacy Survey. Sondajele cerului înstelat ca acestea au condus la statistici mult mai mari, determinând astronomii să creeze modele tridimensionale robuste ale galaxiilor îndepărtate de-a lungul timpului cosmic. Astăzi, Webb ajută la îmbunătățirea acestor eforturi, adăugând o mulțime de galaxii îndepărtate dincolo de raza de acțiune a lui Hubble și dezvăluind universul timpuriu într-un nivel mult mai detaliat decât înainte.

Imaginile lui Webb ale universului timpuriu au acționat precum o mare în creștere – furnizând noi dovezi. “Hubble a arătat de mult timp un exces de galaxii alungite”, a explicat co-autorul Marc Huertas-Company, un cercetător științific la Institutul de Astrofizică din Insulele Canare. Dar cercetătorii încă se întrebau: Ar apărea mai multe detalii cu sensibilitate la lumină infraroșie? “Webb a confirmat că Hubble nu a pierdut niciun detaliu suplimentar în galaxiile pe care le-au observat amândoi. În plus, Webb ne-a arătat mult mai multe galaxii îndepărtate cu forme similare, toate într-un detaliu excelent.”

Există încă lacune în cunoștințele noastre – cercetătorii au nevoie nu doar de un eșantion mai mare de la Webb pentru a rafina și mai mult proprietățile și locațiile precise ale galaxiilor îndepărtate, ci vor trebui și să petreacă timp suficient ajustând și actualizând modelele lor pentru a reflecta mai bine geometriile precise ale galaxiilor îndepărtate. “Acestea sunt rezultate timpurii”, a spus co-autoarea Elizabeth McGrath, profesor asociat la Colby College din Waterville, Maine. “Trebuie să săpăm mai adânc în date pentru a înțelege ce se întâmplă, dar suntem foarte entuziasmați de aceste tendințe inițiale.”

Researchers analyzing images from NASA’s James Webb Space Telescope have found that galaxies in the early universe are often flat and elongated, like surfboards and pool noodles – and are rarely round, like volleyballs or frisbees. “Roughly 50 to 80% of the galaxies we studied appear to be flattened in two dimensions,” explained lead author Viraj Pandya, a NASA Hubble Fellow at Columbia University in New York. “Galaxies that look like pool noodles or surfboards seem to be very common in the early universe, which is surprising, since they are uncommon nearby.”

The team focused on a vast field of near-infrared images delivered by Webb, known as the Cosmic Evolution Early Release Science (CEERS) Survey, plucking out galaxies that are estimated to exist when the universe was 600 million to 6 billion years old.

Image: Sample Shapes of Distant Galaxies

While most distant galaxies look like surfboards and pool noodles, others are shaped like frisbees and volleyballs. The “volleyballs,” or sphere-shaped galaxies, appear the most compact type on the cosmic “ocean” and were also the least frequently identified. The frisbees were found to be as large as the surfboard- and pool noodle-shaped galaxies along the “horizon,” but become more common closer to “shore” in the nearby universe. (Compare them in this illustration.)

Which category would our Milky Way galaxy fall into if we were able to wind the clock back by billions of years? “Our best guess is that it might have appeared more like a surfboard,” said co-author Haowen Zhang, a PhD candidate at the University of Arizona in Tucson. This hypothesis is based partly on new evidence from Webb – theorists have “wound back the clock” to estimate the Milky Way’s mass billions of years ago, which correlates with shape at that time.

Image: 3D Classifications for Distant Galaxies

These distant galaxies are also far less massive than nearby spirals and ellipticals – they are precursors to more massive galaxies like our own. “In the early universe, galaxies had had far less time to grow,” said Kartheik Iyer, a co-author and NASA Hubble Fellow also at Columbia University. “Identifying additional categories for early galaxies is exciting – there’s a lot more to analyze now. We can now study how galaxies’ shapes relate to how they look and better project how they formed in much more detail.”

Webb’s sensitivity, high-resolution images, and specialization in infrared light allowed the team to make quick work of characterizing many CEERS galaxies, and model their 3D geometries. Pandya also says their work wouldn’t be possible without the extensive research astronomers have done using NASA’s Hubble Space Telescope.

For decades, Hubble has wowed us with images of some of the earliest galaxies, beginning with its first “deep field” in 1995 and continuing with a seminal survey known as Cosmic Assembly Near-infrared Deep Extragalactic Legacy Survey. Deep sky surveys like these led to far greater statistics, leading astronomers to create robust 3D models of distant galaxies over all of cosmic time. Today, Webb is helping to enhance these efforts, adding a bounty of distant galaxies beyond Hubble’s reach and revealing the early universe in far greater detail than previously possible.

Webb’s images of the early universe have acted like an ocean swell – delivering new waves of evidence. “Hubble has long showed an excess of elongated galaxies,” explained co-author Marc Huertas-Company, a faculty research scientist at the Institute of Astrophysics on the Canary Islands. But researchers still wondered: Would additional detail show up better with sensitivity to infrared light? “Webb confirmed that Hubble didn’t miss any additional features in the galaxies they both observed. Plus, Webb showed us many more distant galaxies with similar shapes, all in great detail.”

There are still gaps in our knowledge – researchers not only need an even larger sample size from Webb to further refine the properties and precise locations of distant galaxies, they will also need to spend ample time tweaking and updating their models to better reflect the precise geometries of distant galaxies. “These are early results,” said co-author Elizabeth McGrath, an associate professor at Colby College in Waterville, Maine. “We need to delve more deeply into the data to figure out what’s going on, but we’re very excited about these early trends.”

The James Webb Space Telescope is the world’s premier space science observatory. Webb is solving mysteries in our solar system, looking beyond to distant worlds around other stars, and probing the mysterious structures and origins of our universe and our place in it. Webb is an international program led by NASA with its partners, ESA (European Space Agency) and the Canadian Space Agency.

Downloads

Download full resolution images for this article from the Space Telescope Science Institute.

Right click the images in this article to open a larger version in a new tab/window.

Media Contacts

Laura Betz – laura.e.betz@nasa.gov, Rob Gutro– rob.gutro@nasa.gov
NASA’s  Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Md.

Christine Pulliam – cpulliam@stsci.edu
Space Telescope Science Institute, Baltimore, Md.

Related Information

Galaxy Types

Galaxy Evolution

How Can Webb Study the Early Universe?

Infrared Astronomy

More Webb News – https://science.nasa.gov/mission/webb/latestnews/

More Webb Images – https://science.nasa.gov/mission/webb/multimedia/images/

Webb Mission Page – https://science.nasa.gov/mission/webb/

Related For Kids

What is a galaxy?

Types of galaxies

What is the Webb Telescope?

SpacePlace for Kids

En Español

Ciencia de la NASA

NASA en español 

Space Place para niños



Acest titlu a fost scris de inteligență artificială Chat GPT, unele date pot fi incorecte. Pentru stirea originala, verificati sursa: Link catre sursa

Sursa si foto: NASA

 În plus, ar putea să-ți placă
Loading RSS Feed

Recomandari STIRIdinROMANIA.ro

Tragedie pe strada Dragos Voda din Timisoara: Un caine a pierit in urma unei explozii de butelie GPL

Astăzi, în jurul orei 15,55, pompierii militari de la ISU Timiș au fost solicitați să intervină pentru stingerea unui...

Read More...

Beneficii pentru absolvenți și tineri la primul loc de muncă

Absolvenții de liceu sau facultate pot beneficia de indemnizație de șomaj, imediat după finalizarea studiilor. Agenția Județeană pentru Ocuparea...

Read More...

Evenimentele dedicate prieteniei dintre copii și animale au loc în 3 locații importante din București

Prietenia dintre copii și animale este specială, construită din curiozitate și afecțiune. De 1 Iunie, în Piața Amzei, Parcul...

Read More...

Leave a reply:

Your email address will not be published.

CAPTCHA ImageChange Image

Acest site folosește Akismet pentru a reduce spamul. Află cum sunt procesate datele comentariilor tale.

Mobile Sliding Menu

stiri & ziare online