Bu, katalogda şu şekilde kayıtlı bir nesnedir: MoM-z14ışığı yolculuğuna bir süre önce başlayan Büyük Patlamadan 280 milyon yıl sonra Ve bize ulaşması 13.000 milyar yıldan fazla sürdü. Hakem değerlendirmesinden geçen bu sonuç, dergide yayınlanacak. Açık Astrofizik Dergisi ilk yayınından sonra arXivBu durum, ilk galaksilerin oluşumunu açıklayan teorik modeller için ciddi bir meydan okuma oluşturmaktadır.
En eski doğrulanmış galaksi: uzaklığı işte böyle ölçülmüştür.
Astrofizikçi liderliğindeki ekip Rohan NaiduAstrofizik bölümünden İLE Kavli Astrofizik ve Uzay Araştırma Enstitüsü, kaydedilen sinyalin şuradan geldiğini doğrulamayı başardı: Spektroskopi ile doğrulanan uzak kaynakBu teknik, ışığın parçalara ayrılmasını ve yoğunluğunun hassas bir şekilde ölçülmesini sağlar. kırmızıya kaymaKozmik mesafeyi tahmin etmek için önemli bir parametre.
MoM-z14 örneğinde, ölçülen kırmızıya kayma değeri şu değere ulaşmaktadır: z ≈ 14,44Bu, galaksiyi evrenin son derece erken bir aşamasında gözlemlediğimiz anlamına geliyor. Bu rekor, yine James Webb Uzay Teleskobu tarafından kırılan önceki rekoru geride bırakıyor ve MoM-z14'ü evrenin ilk birkaç yüz milyon yılındaki çalışmalarını incelemek için yeni bir ölçüt olarak belirliyor.
Naidu ve ekibi şu yöntemlere başvurdu: NIRSpecWebb teleskobunun yakın kızılötesi spektrografı, galaksinin ayrıntılı bir spektrumunu elde etmek için kullanıldı. Bu alet, basit görüntülerin ötesine geçerek, nesneyi sadece "görmekle" kalmaz, aynı zamanda ışığının bileşimini ve dolayısıyla spektrumunu da ortaya çıkarır. Kozmik tarihin hangi noktasında bulunur?.
NASA tarafından yayınlanan açıklamalarda Naidu'nun da belirttiği gibi, Webb teleskobuyla "daha önce hiç olmadığı kadar uzağa bakabiliyoruz ve görünenler..." Modellerin öngördüğüyle hiç alakası yok.Gözlemlenen ile tahmin edilen arasındaki bu tutarsızlık, günümüz kozmolojisinde en çok tartışılan konulardan biri haline geldi.
Görsellerde küçük bir kusur var, ama bilimsel bir dev.
İlk bakışta, MoM-z14 yalnızca şu şekilde algılanıyor: küçük sarımsı nokta James Webb Uzay Teleskobu'nun derin alan görüntülerinde. Ancak bu mütevazı görünümün ardında, kalıpları yıkan bir galaksi yatıyor. Nispeten kompakt boyutuna rağmen, Parlaklık olağanüstü derecede yüksek. Böylesine erken bir dönem için.
Veriler, bu galaksinin kütlesinin, ...'nın kütlesiyle karşılaştırılabilir olduğunu göstermektedir. Küçük Macellan BulutsusuSamanyolu galaksisinin yörüngesinde bulunan cüce galaksi MoM-z14, yoğun güneş aktivitesi döneminde gözlemlenmiş olmasıyla dikkat çekiyor. çok yoğun yıldız oluşumuBu durum, kızılötesi ışınlardaki yüksek parlaklığını kısmen açıklayabilir.
Bilim camiası için çalışmanın en önemli noktalarından biri, MoM-z14'ün izole bir vaka olmaması, aksine 2000'li yılların başlarında tespit edilen son derece parlak galaksilerin giderek artan grubuna katılmasıdır. Evrenin 500 milyon yılıEkibin hesaplamalarına göre, bu galaksilerden bazılarının büyüklüğü şu kadar olabilir: 100 kat daha parlak Teorik modellerin beklediği şeyin tam tersi.
Teori ve gözlem arasındaki bu dikkat çekici fark şu şekilde vurgulanmıştır: Jacob ShenMIT'de doktora sonrası araştırmacı olan ve bu sonuçların "ortaya çıkardığını" vurgulayan kişi Bunlar oldukça düşündürücü sorular ve detaylı olarak incelenmeleri gerekecek. "Önümüzdeki yıllarda." Başka bir deyişle, evrenin erken dönemlerinin, daha önce düşünüldüğünden çok daha verimli bir şekilde parlak galaksiler ürettiği ortaya çıkıyor.
Tuhaf kimya: Uzlaştırılması zor bir azot fazlalığı
Rekor menzili ve parlaklığının ötesinde, MoM-z14 dikkatleri üzerine çekti. alışılmadık kimyasal bileşimSpektroskopik analiz, bunun belirli bir oranda olduğunu göstermektedir. Azot, karbona kıyasla özellikle yüksektir.Bu durum, mevcut modellerin bu kadar genç bir galaksi için öngördükleriyle uyuşmayan bir örüntü oluşturuyor.
Bu tür kimyasal imza, belirli örneklerde gözlemlenenlere benzer. antik küresel yıldız kümeleri Samanyolu galaksisinde, erken evrenin gerçek "fosilleri" olarak kabul edilen çok eski yıldız kümeleri bulunmaktadır. Bu tesadüf, ilk galaksilerdeki yıldız oluşum süreçleri ile kendi galaksimizde iz bırakan süreçler arasında olası bir bağlantı olduğunu düşündürmektedir.
Naidu'nun kendisi bir tür "kozmik arkeoloji" öneriyor: çok eski yıldızları inceleyerek... Samanyolu Onları MoM-z14 gibi uzak galaksilerle karşılaştırarak, gökbilimciler neyin oluştuğunu daha iyi yeniden yapılandırabilirler. evrenin ilk döneminin kimyasıDikkat çekici olan, aradaki muazzam mesafeye ve geçen zamana rağmen, benzer azot zenginleşme modellerinin ortaya çıkmasıdır.
Bu azot bolluğu ciddi bir ikilem yaratıyor. Eğer MoM-z14 sadece gözlemlenirse Büyük Patlamadan 280 milyon yıl sonraMevcut zaman dilimi, galaksinin gazını tespit edilen seviyelere kadar zenginleştirecek kadar çok sayıda yıldızın yaşayıp ölmesi için çok kısa görünüyor. Kronoloji, standart yıldız evrimi mekanizmalarıyla uyuşmuyor.
Bu bilmeceyi çözmek için araştırmacılar, şu hipotezi değerlendiriyorlar: süper kütleli yıldızlar Evrenin erken dönemlerinde, günümüzdeki yıldızların çoğundan çok daha büyük olan bu yıldızlar, çok daha büyük miktarlarda azot üretebiliyor ve dışarı atabiliyorlardı; bu da kimyasal zenginleşme sürecini çok kısa bir kozmik zaman diliminde hızlandırıyordu.
Yeniden iyonlaşma ve ilk parlak galaksilerin rolü
MoM-z14'ün incelenmesi sadece kimyası veya parlaklığıyla sınırlı değil, aynı zamanda evrenin tarihindeki büyük evrelerden biri hakkında değerli ipuçları sunuyor: yeniden iyonizasyon dönemiBu dönem, ilk yıldızlardan ve galaksilerden gelen ışığın evreni dolduran nötr hidrojeni iyonlaştırabildiği, ilkel "sis"i ortadan kaldırdığı ve radyasyonun serbestçe yayılmasına olanak sağladığı anı işaret eder.
Böylesine parlak ve oldukça gelişmiş bir galaksinin bu kadar erken bir dönemde var olması, şu fikri güçlendiriyor: Yoğun ışık kaynaklarının ilk örnekleri daha erken ve daha fazla sayıda ortaya çıktı. Beklendiği gibi. MoM-z14 böylece bu sürecin kronolojisini izlemede kilit bir parça haline geliyor ve evrenin karanlık ve opak bir yerden şeffaf ve yapılarla dolu bir yere nasıl dönüştüğünü anlamak için son derece önemli.
Avrupa için ve özellikle İspanyol bilim camiası için bu tür sonuçlar özel bir öneme sahiptir, çünkü James Webb, ESA'nın katılımıyla gerçekleştirilen uluslararası bir misyondur. (Avrupa Uzay Ajansı). Bu gibi merkezlerdeki araştırma ekipleri... Astrobiyoloji Merkezi (CSIC-INTA)Avrupa üniversiteleri ve gözlemevleri, evrenin erken dönemine dair daha doğru modeller geliştirmek için bu verilere güveniyor.
MoM-z14 vakası, çok uzak galaksiler ve şaşırtıcı derecede hızlı süper kütleli kara deliklerle ilgili diğer Webb keşifleriyle de bağlantılıdır. Son haberler arasında bir kara deliğin tespiti de yer almaktadır. Samanyolu'na benzer bir yapıya sahip galaksi çok eski zamanlarda ve tanımlanması bilinen en eski süper kütleli kara delikBu durum, karmaşık yapıların oluşumunun daha önce düşünüldüğünden daha hızlı olduğu fikrini güçlendiriyor.
Webb'in gelişinden önce, mesafe rekoru galaksiye aitti. GN-z11keşfedildi Hubble uzay teleskobu NASA/ESA'dan ve çevresinde bulunuyor Büyük Patlamadan 400 milyon yıl sonraJames Webb, bu ölçümü doğrulamakla kalmadı, daha da ileri giderek bir popülasyonu ortaya çıkardı. çok parlak galaksiler İlk birkaç yüz milyon yılda yaşanan bu durum, teorinin büyük bir kısmının yeniden gözden geçirilmesini zorunlu kılıyor.
Mevcut kozmolojik modellere doÄŸrudan bir meydan okuma
MoM-z14'ten elde edilen sonuçlar ilk olarak veri deposunda yayınlandı. arXiv ve yayınlanmak üzere kabul edildi. Açık Astrofizik DergisiBu, onların akran değerlendirme sürecinden geçtikleri anlamına gelir. Bu, ölçümlerin güvenilirliğini güçlendirir ve şu fikri pekiştirir: James Webb beklentilerin çok ötesinde bir performans sergiliyor. Tasarlandığı amaç için.
Bu bağlamda, Avrupalı ​​uzmanların sesi de çok önemli olmuştur. Astrofizikçi Pascal Oesch, Cenevre Üniversitesi Projenin ortak araştırmacısı olan kişi, mesafelerin görüntülerden tahmin edilebilmesine rağmen, Spektroskopik doğrulama şarttır. Gözlemlenen şeyin ne olduğundan ve evrenin tarihindeki hangi özel anda yer aldığından emin olmak için.
Kozmolojik açıdan bakıldığında, MoM-z14 tipi galaksi kümesi şunu düşündürmektedir: yapı oluşumu modelleri Bunlar eksik olabilir veya önemli ayarlamalar gerektirebilir. Diğer hususların yanı sıra, ilk büyük kütleli yıldızların bu kadar hızlı nasıl oluştuğunu, karanlık maddenin bu ilk süreçlerde hangi rolü oynadığını ve yeni nesil yıldızların ortaya çıkmasına neden olan gazda enerjinin nasıl dağıldığını incelemek gereklidir.
Araştırmacılar gibi Yijia LiPennsylvania Eyalet Üniversitesi'nde yüksek lisans öğrencisi ve ekibin bir üyesi olan kişi, Webb'in bir şeyi ortaya çıkardığını vurguluyor. çok daha aktif ve karmaşık erken evren Birkaç yıl öncesine kadar hayal bile edilemeyecek kadar öteye gidiyor. Aşırı kırmızı kaymaların her yeni gözlemi, şu an için çözülmekten çok daha karmaşık görünen bir bulmacaya yeni parçalar ekliyor.
Uzayı uzak bir şey olarak görmeye alışmış Avrupa kamuoyu için bu gelişmelerin teknolojik ve stratejik bir boyutu da var: Webb Uzay Teleskobu'nun aletlerinin büyük bir kısmı ve bilimsel kullanımı, iki ülke arasındaki işbirliğine dayanıyor. ESA ve NASABu durum, İspanya da dahil olmak üzere Avrupa araştırma merkezlerini erken evrenin incelenmesinde öncü konuma getiriyor.
Genel olarak, teyit edilmesi MoM-z14, bugüne kadar gözlemlenen en eski ve en uzak galaksidir.Olağanüstü parlaklığı, alışılmadık derecede bol miktarda nitrojen içermesi ve yeniden iyonlaşma çağındaki rolü, bu keşfi modern kozmoloji için vazgeçilmez bir referans noktası haline getiriyor. James Webb Uzay Teleskobu tarafından toplanan veriler sadece rekorlar kırmakla kalmıyor, aynı zamanda ilk galaksilerin, ilk yıldızların ve nihayetinde bugün bildiğimiz evreni şekillendiren büyük ölçekli yapıların nasıl ve hangi hızda ortaya çıktığını yeniden düşünmemizi de sağlıyor.