Космический телескоп Уэбб запечатлел потрясающее слияние галактик и квазаров в далекой Вселенной.

Международная исследовательская группа во главе с Итальянским национальным институтом астрофизики (INAF) смогла использовать космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST), чтобы запечатлеть необычное событие в далекой Вселенной: драматическое взаимодействие между квазаром и двумя массивными лунами. галактики в системе PJ308-21.

Это замечательное открытие дает новое представление о росте галактик в ранней Вселенной и позволяет взглянуть на процессы, которые формировали Вселенную в годы ее становления.

Наблюдение взаимодействия квазара и галактики

В сентябре 2022 года будет запущен проект JWST. Спектрометр ближнего инфракрасного диапазона (NIRSpec) Я заметил Система PJ308-21Недавнее исследование раскрыло беспрецедентные подробности слияния этого квазара с галактикой. Квазар, расположенный в галактике, существовавшей, когда Вселенной было меньше миллиарда лет, наблюдался с поразительной точностью.

Прибор NIRSpec зафиксировал спектр квазара с погрешностью менее 1% на пиксель, что позволило исследователям изучить физические свойства газа внутри. Родительская галактика квазара И галактики, сопровождающие его. Такой высокий уровень детализации позволил получить бесценные данные, которые помогают понять ранние стадии формирования галактик и роль квазаров в этом процессе.

Высокая металличность и звездообразование

Родительская галактика PJ308-21 демонстрирует высокую металличность и фотонные условия, типичные для Активное ядро ​​галактики (АЯГ), а одна из лунных галактик демонстрирует низкую металличность и фотоионизацию, возникающую в результате звездообразования. Вторая галактика-спутник, частично фотоионизированная квазаром, также демонстрирует высокую металличность.

Эти наблюдения подтверждают, что и квазар, и звезда Окружающие галактики Недавнее исследование показало, что черные дыры в центре квазаров с большим красным смещением и галактик, в которых они находятся, претерпевают очень активный и турбулентный рост в течение первого миллиарда лет истории Вселенной, чему способствует богатая галактическая среда, в которой формируются эти источники. .

Инновационные методы детального анализа

Наблюдения проводились в рамках одного из девяти проектов под руководством Италии в первом цикле наблюдений. Джеймс УэббКоманда использовала интегрированную полевую спектроскопию, которая позволила им наблюдать весь спектр оптического диапазона каждого пикселя изображения.

Эта методика позволила изучить различные газовые индикаторы и их свойства. Ионизированная межзвездная средавключая металличность, затемнение пылью, плотность электронов, температуру и скорость звездообразования.

Федерика Лойаконо, астрофизик и научный сотрудник Национальный институт экономических исследованийОн подчеркнул важность этих наблюдений: «Благодаря NIRSpec мы впервые можем изучить оптический диапазон в системе PJ308-21, которая богата ценными диагностическими данными о свойствах газа вблизи черной дыры в галактике, в которой находится квазар и окружающие галактики. Мы можем увидеть, например, «Излучение атомов водорода и их сравнение с химическими элементами, производимыми звездами, чтобы определить, насколько газ в галактиках богат металлами».

Результаты расширенного анализа данных

Данные, собранные в ходе этих наблюдений, позволили исследователям глубоко углубиться в условия и процессы, происходящие в… Это ранние галактикиИзучая линии излучения различных элементов, команда смогла определить свойства ионизированной межзвездной среды, такие как источник и интенсивность ионизирующего светового излучения, уровни металличности, а также плотность и температуру электронов.

Этот подробный анализ дает более четкое представление о физических условиях. В галактиках «И как он взаимодействует с квазаром в его центре. Опыт обработки и калибровки этих данных, которые являются одними из первых, когда-либо собранных с помощью NIRSpec в режиме интегрированной полевой спектроскопии, обеспечил итальянскому сообществу стратегическое преимущество в управлении подобными данными. из других программ», — сказал Лойаконо.

Последствия для всеобщей истории

Возможность столь подробного изучения химического состава и физических свойств галактик имеет глубокие последствия для нашего понимания космической истории и химической эволюции галактик. Данные собраны Джеймс Уэбб Это позволяет астрономам составить карту обогащения металлами в галактиках, наблюдавшегося, когда Вселенная была еще в зачаточном состоянии.

«Еще несколько лет назад данные об обогащении металлами (которые необходимы для понимания химической эволюции галактик) были почти неуловимы, особенно на таких расстояниях», — отметил Роберто ДеКарли. «Теперь мы можем составить подробную карту всего за несколько часов. наблюдений, даже в «Галактиках, которые мы наблюдали, когда Вселенная была в зачаточном состоянии».

Эта способность измерять и анализировать химические свойства Ранние галактики Это открывает новые горизонты для понимания процессов, управляющих их формированием и развитием.

Преобразующее воздействие космического телескопа Джеймса Уэбба

Результаты этого исследования не только проливают свет на ранний рост и развитие. Галактики и черные дыры Но это также показывает преобразующее воздействие расширенных возможностей космического телескопа Джеймса Уэбба.

Космический телескоп Джеймса Уэбба Высокая чувствительность в ближнем и среднем инфракрасном спектре обеспечивает беспрецедентную точность наблюдения за удаленными объектами, позволяя собирать подробные данные, которые ранее были недоступны. «Эта работа была настоящим эмоциональным путешествием, требующим разработки инновационных решений для преодоления первоначальных трудностей, связанных с сокращением данных», — сказал ДеКарли, подчеркнув проблемы и триумфы исследовательского процесса.

нравиться Джеймс Уэбб Космический телескоп «Хаббл» продолжает наблюдать за Вселенной и, как ожидается, сделает еще больше революционных открытий, которые углубит наше понимание Вселенной и фундаментальных процессов, которые сформировали ее эволюцию.