Hiljade malih galaksija na crnoj pozadini. Neke su primetno spiralne, druge eliptične. Mnoge su premale da bi se razaznala bilo kakva struktura. Nekoliko spiralnih galaksija su plavkaste, većina izgleda žuto ili crveno. Nekoliko zvezda prikazuje difrakcijske šiljke. Ova infracrvena slika sa ST Džejms Veb snimljena je za JADES jednim od pet programa istraživanja koji koriste podatke sa svemirskog teleskopa. Prikazuje deo neba poznatog kao GOODS-Jug, koji je proučavan i od strane svemirskog teleskopa Habla i drugih opservatorija. Ovde je vidljivo više od 45 000 galaksija.

ST Džejms Veb pruža nove uvide u jedno od najosnovnijih pitanja u astronomiji: Kako su nastale prve zvezde i galaksije? Jedan od programa u Vebovoj prvoj godini, STDžV Napredno duboko ekstragalaktičko istraživanje, (JWST Advanced Deep Extragalactic Survey), ili JADES, će posvetiti oko 32 dana vremena teleskopa da otkrije i karakteriše udaljene galaksije. Dok podaci još uvek pristižu, JADES je već otkrio stotine galaksija koje su postojale kada je univerzum bio star manje od 600 miliona godina. Identifikovane su galaksije koje svetlucaju mnoštvom mladih, vrućih zvezda.

„Sa JADES želimo da odgovorimo na mnoga pitanja, poput: Kako su najranije galaksije nastale? Koliko brzo su formirane zvezde? Zašto neke galaksije prestaju da formiraju zvezde?" rekla je Marcia Rieke sa Univerziteta Arizona u Tusonu, ko-voditelj programa JADES.

Ryan Endsley sa Univerziteta Teksas u Ostinu vodio je istraživanje galaksija koje su postojale 500 do 850 miliona godina nakon velikog praska. Ovo je vreme poznato kao epoha rejonizacije. Stotine miliona godina nakon velikog praska, univerzum je bio ispunjen gasovitom maglom, neprozirnom za svetlost. Milijardu godina nakon velikog praska, u procesu rejonizacija magla se razišla i univerzum je postao transparentan. Pitanje je da li su aktivne, supermasivne crne rupe ili galaksije pune vrućih, mladih zvezda bili uzrok rejonizacije.

Kao deo programa JADES, Endsley i njegove kolege su proučavali ove galaksije da bi potražili potpise formiranja zvezda - i pronašli ih u izobilju. „Skoro svaka pojedinačna galaksija koju nalazimo pokazuje neobično jake emisione linije koje ukazuju na intenzivnu nedavnu formaciju zvezda. Ove rane galaksije su bile veoma pogodne za stvaranje vrućih, masivnih zvezda“, rekao je Endsley.

Ove masivne sjajne zvezde su izbacivale bujice ultraljubičaste svetlosti i uklanjajući elektrone i jonizujući atome transformisale okolni gas iz neprozirnog u providan. Pošto su ove rane galaksije imale veliku populaciju vrućih, masivnih zvezda, one su možda bile glavni pokretač procesa rejonizacije. Kasnije ponovno spajanje elektrona i jezgara atoma proizvelo je jake emisione linije.

Endsley i njegove kolege su pronašli dokaze da su ove mlade galaksije prolazile kroz periode brzog formiranja zvezda sa prekidima mirnih perioda u kojima se formiralo manje zvezda. Ovo se možda dešavalo kada su galaksije hvatale nakupine gasova potrebnih za formiranje zvezda. Alternativno, pošto masivne zvezde brzo eksplodiraju, možda su periodično ubrizgavale energiju u okruženje, sprečavajući kondenzaciju gasa i formiranje novih zvezda.

JADES program je u potrazi i za najranijim galaksijama koje su postojale kada je svemir bio star manje od 400 miliona godina. Proučavajući ove galaksije, proučava se formiranje zvezda u ranim godinama nakon Velikog praska i po čemu se ono razlikovalo od formiranja zvezda danas. Zbog širenja univerzuma i crvenog pomaka svetlost dalekih galaksija rasteže se do dužih talasnih dužina i crvenih boja. Merenjem crvenog pomaka galaksije saznaje se koliko je ona udaljena i kada je postojala u ranom univerzumu. Pre Veba je bilo primećeno nekoliko desetina galaksija sa crvenim pomakom većim od 8, kada je svemir bio mlađi od 650 miliona godina. JADES je sada otkrio skoro hiljadu ovih izuzetno udaljenih galaksija.

Zlatni standard za određivanje crvenog pomaka je posmatranje spektra svetlosti galaksije, na bezbroj blisko raspoređenih talasnih dužina. Dobra aproksimacija se dobija fotografisanjem galaksije pomoću filtera koji pokrivaju usku traku boja da bi se izmerila sjajnost. Na ovaj način se rade procene udaljenosti na hiljade galaksija.

Kevin Hainline sa Univerziteta Arizona u Tusonu i njegove kolege koristili su Vebov NIRCam (Near-Infrared Camera) da bi dobili ova merenja, nazvana fotometrijski crveni pomak, i identifikovali više od 700 galaksija kandidata koje su postojale kada je univerzum bio star između 370 miliona i 650 miliona godina. Broj ovih galaksija bio je daleko iznad predviđanja iz posmatranja pre Veba. Izuzetna rezolucija i osetljivost Veba omogućava bolje viđenje ovih udaljenih galaksija nego ikada ranije.

„Ranije su najranije galaksije izgledale kao male mrlje. A ipak te mrlje predstavljaju milione ili čak milijarde zvezda na početku univerzuma“, rekao je Hainline. „Sada možemo videti da su neke od njih zapravo prošireni objekti sa vidljivom strukturom. Možemo videti grupe zvezda koje se rađaju samo nekoliko stotina miliona godina nakon početka vremena.”

„Otkrivamo da je formiranje zvezda u ranom univerzumu mnogo komplikovanije nego što smo mislili“, dodala je Rieke.

https://webbtelescope.org/.../news.../2023/news-2023-127...

JADES-ova duboka slika

Ova slika otkriva oko 20% pune površine JADES istraživanja: oko 25 kvadratnih lučnih minuta na nebu. Bilo bi potrebno skoro 6 miliona okvira ove veličine da popuni celo nebo. Već je poznato 45 000 galaksija u ovoj maloj oblasti svemira. 

JADES kombinuje ukupno 770 sati snimanja NIRCam, MIRI i NIRSpec na ukupnom prostoru od 125 kvadratnih lučnih minuta: nešto manje od milionitog dela (0,0001%) ukupnog noćnog neba. 

Napomena: Za pravi ugođaj pri posmatranju ovde date prve fotografije preporučujem link: Full Res (For Display), 12097 X 8482, PNG (132.78 MB).

Drugu i treću fotgrafiju (ovde date) sam izvukao iz prve, iz njenog gornjeg levog dela.

SVE JE FIZIKA Miša Bracić