La impresionante imagen infrarroja del universo del Telescopio Espacial James Webb ha revelado 42 nuevas imágenes de galaxias con lentes, revelando una profundidad sin precedentes en la forma de la lente que posiblemente podría ayudarnos a ver las primeras galaxias.
revelación de Telescopio espacial James Webb Imagen profunda del presidente estadounidense Joe Biden en una presentación especial evento de la casa blanca Quién fue arrestado el 11 de julio era un secreto muy bien guardado. Los equipos de astrónomos se apresuraron a ser los primeros en analizarlo, con tres nuevos trabajos de investigación publicados en el servidor de preimpresión de la comunidad una semana después de la publicación de la imagen.
«¡Estábamos un poco molestos, para ser honestos!» Brenda Fry, astrónoma del Observatorio Steward de la Universidad de Arizona y coautora de uno de los artículos, le dijo a Space.com. “Por lo general, tenemos un aviso de uno o dos años, pero nadie lo ha visto. [this release] llego a esta hora.
Galería: Las primeras imágenes del Telescopio Espacial James Webb
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O galaxia El cúmulo SMACS J0723.3-7327, conocido como SMACS J0723, es uno de un grupo de cúmulos de galaxias fotografiados por Webb para varios estudios de lentes gravitacionales. Además, dijo Frye, no ha habido nada excepcional en SMACS J0723, hasta ahora.
bellamente elegido [to be one of the first images] Porque era un objetivo relativamente desconocido.
lente de gravedad Fenómeno en el que la gravedad de un objeto muy masivo hace que el espacio se doble en una forma similar a una lente óptica, distorsionando la luz de lo que está detrás de la lente y aumentando su brillo. Los cúmulos galácticos son lentes particularmente efectivos porque contienen una enorme masa (en el caso de SMACS J0723, alrededor de 100 billones de veces la masa del Sol) en un volumen relativamente compacto con un diámetro de alrededor de 3 a 5 millones de años luz. diámetro. .
Investigaciones anteriores realizadas por El Telescopio Espacial Hubble Es retirado Observatorio espacial Herschel Encontraron imágenes lenticulares de galaxias de fondo en su observación SMACS J0723. Pero Webb lleva la investigación a un nivel completamente nuevo.
El equipo de Frye, dirigido por el estudiante graduado Massimo Pascal de la Universidad de California, Berkeley, descubrió 42 nuevas imágenes de lentes en el fondo de la nueva imagen de campo profundo. Las lentes gravitacionales pueden crear múltiples imágenes de la misma galaxia, por lo que estas 42 imágenes representan 19 galaxias individuales. Otro equipo dirigido por Gabriel Caminha del Instituto Max Planck de Astrofísica en Alemania contó 27 imágenes con una nueva lente.
Cualquiera que sea el resultado final, estas imágenes lenticulares permiten a los científicos refinar el mapa de cómo se ve y se siente la materia. Oscuro – Distribuido en la serie SMACS J0723, diseñando así la forma de la lente. Uno de los nuevos artículos, de un equipo dirigido por Guillaume Mahler de la Universidad de Durham, concluye que la mayor parte de la masa se concentra en la galaxia más brillante y masiva del cúmulo.
«Nuestros modelos no solo describen la masa, sino que también podemos usarlos para describir la ampliación de estas imágenes lenticulares», dijo Pascal a Space.com.
Actualmente, la galaxia más lejana confirmada es un objeto distante conocido como GN-z11que tiene un corrimiento al rojo de 11.09, lo que significa que lo vemos como era hace 13.400 millones de años, es decir, solo 400 millones de años después la gran explosión. («Desplazamiento al rojo» se refiere al estiramiento de la longitud de onda de la luz que se produce cuando el universo se extiende entre un objeto distante y el observador. Cuanto mayor sea el factor de desplazamiento al rojo, mayor será la fuente de luz lejos).
El candidato más lejano es HD1, que se detectó con un corrimiento al rojo de 13, nos parece que fue apenas 300 millones de años después del Big Bang. y recientemente, primeros resultados web Identificó otra galaxia candidata para el corrimiento al rojo 13, llamada GLASS-z11. Sin embargo, los astrónomos no han confirmado el corrimiento al rojo de HD1 o GLASS-z11.
Se espera que Webb rompa estos dos récords de corrimiento al rojo, aunque aún no se ha identificado cuál de las galaxias con lentes vistas en SMACS J0723 está más allá de Gn-z11 o HD1. Pascal y Frey están interesados en mapear un fenómeno llamado «curva crítica», porque es a lo largo de estas curvas donde una lente gravitacional aplica la mayor fuerza de aumento, y donde es más probable que los astrónomos tengan que trabajar. las primeras galaxias.
«El aumento típico en el grupo de lentes es de unas 10 veces, lo que no es suficiente para ver las primeras galaxias», dijo Frey. «Pero si miramos de cerca la curva crítica, ahí es donde las cosas se magnifican cientos, si no miles de veces».
Piense en una curva crítica como líneas de contorno en un mapa topográfico de una superficie. un terreno. Cuanto más se agrupen estas curvas de nivel, más alto se elevará cualquier punto de la superficie. Asimismo, la curva crítica es donde convergen las líneas de contorno de los potenciales gravitatorios, y cuantos más hay, mayor es la fuerza de ese potencial y la correspondiente magnificación. La ubicación y la forma de las imágenes con una lente pueden dar una indicación de dónde se encuentra la curva crítica.
«En última instancia, lo que queremos hacer es mirar directamente a lo largo de la curva crítica, donde el aumento es mayor, y ahí es donde encontraremos las galaxias con el mayor cambio hacia el rojo», dijo Frey.
Es por esta razón que el primer trío de nuevos artículos de campo profundo de Webb se enfoca en modelar la cantidad y distribución de materia en la masa anterior y, por lo tanto, la forma de la lente y la ubicación de la curva crítica.
Sin embargo, el modelado también puede contarnos sobre la historia del cúmulo de galaxias.
“Descubrimos que el elenco general es un poco más largo de lo esperado”, dijo Pascal. “Tal vez eso dice mucho sobre Historia de las fusiones de clústeresy podemos extrapolar eso y aprender algo sobre la formación de bloques como un todo, que tiene lugar en un entorno muy caótico donde la gravedad De todas estas galaxias, extrae unas de otras.
El siguiente paso inmediato para Pascal, el equipo de Frey y los otros dos autores de los artículos es pasar por el proceso de revisión por pares para ver estos resultados publicados en revistas científicas. Además, los datos del NIRISS (Near Infrared Imager and Slit Spectrometer) están a la espera de ser analizados y deberían ayudar a los científicos a determinar el corrimiento al rojo espectral de las galaxias lenticulares y ver qué tan separadas están. (La imagen de campo profundo fue capturada por NIRCam, la cámara de infrarrojo cercano).
«Antes de que Webb lo filmara, SMACS J0723 no era la estrella del espectáculo», dijo Pascal. «Ahora, de repente, hay un artículo tras otro al respecto que realmente muestra cuán poderosa es Webb Web, para revelar cosas que no podíamos ver antes».
La versión inicial del documento Pascal y Free se puede encontrar Por aquí. Las otras dos tarjetas están disponibles. Por aquí Y el Por aquí.
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