Космический телескоп Джеймса Уэбба имеет очень широкий диапазон целей. От исследования тел Солнечной системы, через экзопланеты и звезды. Однако одним из столпов деятельности этого ведущего телескопа является также исследование галактик. И снова всех возможных форм и расстояний, от карликовых объектов в окрестностях Млечного Пути, таких как знаменитые Магеллановы Облака, до чрезвычайно далеких галактик от начала Вселенной, таких как GLASS-z12, самая далекая подтвержденная галактика из дата. Сегодня мы рассмотрим одно наблюдение галактики, которая находится очень далеко от нас, но не так далеко, как рекордные объекты. И когда я говорю об одной галактике, мы сразу же обнаружим, что на самом деле это две галактики.
Происхождение нового измерения
Американский астрофизик Джейхан Карталтепе. Обратите внимание на ее ожерелье.
Источник:
Обсуждаемый сегодня объект наблюдался в рамках проекта COSMOS-Web. Слово COSMOS здесь создано как соединение словосочетания Cosmic Evolution Survey, поэтому само название уже говорит о том, что основная цель программы — изучение эволюции космических объектов. Это крупный проект, на который было выделено несколько часов наблюдательного времени в первый год работы телескопа Уэбб. Руководитель проекта — американский астрофизик Джейхан Карталтепе из Рочестерского технологического института в штате Нью-Йорк. Кстати, эта же женщина руководила и большим проектом телескопа «Хаббл» под названием CANDELS, а также входит в ближайшее руководство программы CEERS, о которой мы уже несколько раз рассказывали на нашем сайте.
Но вернемся к КОСМОС-Веб. В нем также участвуют астрофизики из многих стран – Италии, Японии, Швейцарии, Дании, Германии, Франции, Великобритании и Израиля. И конечно, большая группа учёных из США, принадлежащих многим институтам, наибольшую долю которых составляют Калифорнийский технологический институт, Техасский университет в Остине и различные филиалы Калифорнийского университета. Цель этого комплексного проекта — наблюдать до миллиона далеких галактик, что должно рассказать нам что-то новое о том, как галактики развиваются с течением времени.
Объект интереса
JWST-ER1, вид с помощью инструмента NIRCam на телескопе Уэбб.
Источник:
В рамках этого исследования астрономы обнаружили очень интересный объект, получивший название JWST-ER1. Однако даже на первый взгляд понятно, что на самом деле это пара галактик. Форма, видимая на изображении, — не простое совпадение, а эффект гравитационного линзирования. Напомним, что гравитационное линзирование работает во многом как оптическая линза. При использовании оптической линзы мы испытываем рассеяние или сведение света на линзе. При гравитационном линзировании объект, лежащий на переднем плане, искажает и усиливает изображение объекта, лежащего на заднем плане. Гравитационные линзы делятся на сильные, слабые и микролинзы. Последние два типа для нас сейчас не важны, остановимся только на сильных объективах.
В случае сильного линзирования объект на переднем плане обычно представляет собой галактику или скопление галактик, тогда как линзированный объект на заднем плане чаще всего представляет собой более далекую галактику. В этом случае ситуация ничем не отличается. Кроме того, нам здесь чрезвычайно повезло. Гравитационные линзы обычно не имеют таких красивых форм. Но теперь нам повезло, потому что с нашей точки зрения оба объекта лежат на почти идеальной прямой. В результате получается вот такое красивое изображение, где более близкий объект линзирования лежит в центре, а более удаленное изображение деформируется в почти идеальное кольцо. Это явление называется кольцом Эйнштейна, в честь автора общей теории относительности. Нам известно лишь несколько таких идеальных колец Эйнштейна во Вселенной.
Две составляющие объекта
Открытие стало возможным благодаря устройству NIRCam, работающему в ближнем инфракрасном излучении. Последнее позволило увидеть красивое кольцо Эйнштейна, состоящее из галактик под названием JWST-ER1g и JWST-ER1r. JWST-ER1g — объект линзирования в центре. Это относительно массивная и компактная галактика с радиусом около 21 000 световых лет и массой около 650 миллиардов солнечных масс. Это тихая галактика, в которой звезды почти перестали формироваться (скорость их образования оценивается в четыре солнечных массы в год), и поэтому она, вероятно, является предшественницей сегодняшних гигантских эллиптических галактик.
Увеличенное изображение кольца Эйнштейна JWST-ER1, чтобы можно было увидеть более широкую область.
Источник:
Но очень далекий предок. Оно показывает красное смещение 1,94. Допускаю, что по сравнению с красными смещениями, летающими по воздуху в проектах JADES, GLASS или CEERS, где часто речь идет о значениях 10, 12 или даже выше, красное смещение (то есть расширение длины волны на стороне приемника) – просто насколько удлинилась длина волны с момента излучения до момента, когда мы ее перехватили) 1,94 может показаться не слишком высокой. Но внешность в данном случае обманчива. Красное смещение 1,94 означает, что эта галактика существовала во Вселенной возрастом около 3,9 миллиарда лет, и поэтому ее расстояние от нас составляет около 9,9 миллиардов световых лет.
Слева полное кольцо Эйнштейна JWST-ER1, посередине и справа отдельные изображения отдельных компонентов.
Источник:
Кольцо состоит из галактики JWST-ER1r. Его красное смещение составляет около 2,98 (но оно определяется менее точным фотометрическим методом, поэтому значение все равно может меняться), что означает расстояние более 12 миллиардов световых лет. Слева и справа от центра в кольце можно заметить две отчетливые красноватые области, происхождение которых еще полностью не объяснено. Однако что мы можем ясно видеть, так это почти идеальную форму кольца Эйнштейна, а также тот факт, что в этой галактике не обнаружено никаких областей звездообразования, приливных хвостов или других значительных нарушений.
Заключение
Это (относительно) новое наблюдение является одним из самых интересных наблюдений телескопа Уэбба для группы галактик на промежуточных расстояниях, что бы это ни значило, короче говоря, галактик, которые не находятся ни очень близко, ни очень далеко. Кроме того, измерения JWST-ER1 могут помочь нам лучше понять процесс эволюции галактик. Другие наблюдения этого особого объекта уже находятся в проекте. Это должно более подробно изучить структуры, которые мы видим здесь, и помочь прояснить, действительно ли центральная галактика является прародительницей одного из гигантских членов ядра скопления галактик, как мы наблюдаем, например, в известных близлежащих скоплениях Девы или Волосы Беренис.
Используемые и рекомендуемые ресурсы
Ресурсы изображений
Связаться с автором: сообщить об ошибках, неточностях, комментариях.
2024-02-02 23:14:39
1706982689
#Уэбб #Кольцо #Эйнштейна #Kosmonautix.cz