Od czasu wystrzelenia 25 grudnia 2021 r. Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba (JWST) wykonał najostrzejsze i najbardziej szczegółowe zdjęcia Wszechświata, przewyższając nawet swojego poprzednika, Kosmiczny Teleskop Hubble’a. Ale szczególnie ekscytujące są rodzaje obserwacji, których możemy się spodziewać, podczas których JWST wykorzysta swoje zaawansowane możliwości, aby zająć się niektórymi z najbardziej palących tajemnic kosmologicznych. Na przykład problemem są supermasywne czarne dziury o wysokim przesunięciu ku czerwieni (SMBH) lub jasno świecące kwazary, które istniały podczas pierwszego miliarda lat Wszechświata.
Do tej pory astronomowie nie byli w stanie określić, w jaki sposób SMBH mogły powstać tak szybko po Wielkim Wybuchu. Częścią problemu było to, że do niedawna gwiazdy w galaktykach macierzystych z wartościami przesunięcia ku czerwieni Z>2 (w promieniu 10,324 miliarda lat świetlnych) były nieuchwytne. Ale dzięki JWST, międzynarodowy zespół astronomów ostatnio po raz pierwszy zaobserwował gwiazdy w kwazarach przy Z>6 (w odległości 12,716 miliardów lat świetlnych). Ich obserwacje mogą w końcu pozwolić astronomom ocenić procesy we wczesnych kwazarach, które rządziły powstawaniem i ewolucją pierwszych SMBH.
Zespół składał się z astronomów z wielu instytutów, uniwersytetów i obserwatoriów w Japonii, Chinach, Europie, Wielkiej Brytanii, USA, Brazylii, Tajwanie i Izraelu. Godne uwagi instytucje obejmują Instytuty Kavli , Instytuty Maxa Plancka , Institut d’Astrophysique de Paris (IAP) oraz obserwatoria, takie jak Narodowe Obserwatorium Astronomiczne Japonii (NAOJ), Obserwatorium WM Kecka , Obserwatorium Stewarda , Obserwatorium Leiden , i inni. Ich badanie zatytułowane „ Pierwsze detekcje światła gwiazdowego z galaktyk macierzystych kwazarów przy z>6 ” jest recenzowane pod kątem publikacji w czasopiśmie Nature.
Przed JWST obserwacje galaktyk o wysokim przesunięciu ku czerwieni były ograniczone jakością danych i nie mogły zapewnić niezbędnej wysokiej jakości funkcji rozproszenia punktu (PSF). Opisuje zdolność układu optycznego do uzyskiwania wysokiej rozdzielczości i skupionych obrazów odległego punktowego źródła światła. Aby rzucić nieco światła na nowe obserwacje, Universe Today rozmawiało z kierownikiem projektu i głównym autorem Xuheng Ding (Kavli PMU) oraz współautorami Masafusa Onoue (Kavli PMU/Max Planck Institute for Astronomy) i Johnem D. Silvermanem (Kavli PMU/University Tokio).
Kwazary, które wybrali do swoich badań, to J2255+0251 i J2236+0032, dwa kwazary o stosunkowo niskiej jasności i przesunięciach ku czerwieni 6,34 i 6,40. Odpowiada to odległości około 13,43657 i 13,5637 miliardów lat świetlnych. Kwazary te zostały po raz pierwszy zidentyfikowane w ramach przeglądu znanego jako Subaru High-z Exploration of Low-luminosity Quasars (SHELLQ). W tym badaniu wykorzystano instrument HSC Teleskopu Subaru do obserwacji 162 kwazarów o niskiej jasności, które istniały miliard lat po Wielkim Wybuchu.
Te kwazary są teraz przedmiotem dalszych obserwacji w ramach programu JWST w celu badania galaktyk o wysokim przesunięciu ku czerwieni i po raz pierwszy obserwowania gwiazd w ich dyskach. W ramach swoich badań zespół przeanalizował dane uzyskane za pomocą kamery JWST Near-Infrared Camera (NIRCam), a następnie modelował i odejmował blask samych kwazarów. Następnie porównali swoje obserwacje z badaniami symulowanych kwazarów przy dużym przesunięciu ku czerwieni. Zespół zauważył kilka interesujących cech tych kwazarów i ich SMBH, które odróżniają je od innych wczesnych galaktyk.
Jest to podobne do ostatnich obserwacji galaktyk macierzystych kwazarów Z>6, które opierały się na Atacama Large Millimeter-submillimeter Array (ALMA). Obserwacje te wykazały również przesunięcia we wczesnych kwazarach między centralnymi SMBH a otaczającym je międzygwiezdnym gazem, pyłem i gwiazdami. Zespół zauważa również, że te przesunięcia mogą wynikać z asymetrii generowanych przez siły pływowe, prawdopodobnie z powodu interakcji galaktyk lub zbrylonej akrecji zimnego gazu. Zespół przetestuje te hipotezy w kolejnych artykułach w oparciu o dane ze spektrografu bliskiej podczerwieni (NIRSpec) firmy JWST dotyczące 12 wczesnych kwazarów. Jak stwierdzili astronomowie pod kierownictwem prof. Ding:
______________________
Spodobał Ci się wpis ? To postaw kawę
