Teleskop Luar Angkasa James Webb memata-matai galaksi paling kuno yang pernah diamati
James Webb Space Telescope (JWST) telah mengamati galaksi tertua yang pernah diamati.
Para astronom sekarang yakin bahwa cahaya dari ini galaksi Itu telah melakukan perjalanan ke Bumi lebih dari 13,4 miliar tahun yang lalu, dua studi baru melaporkan. Hasilnya menunjukkan bahwa galaksi-galaksi ini berpenghuni Semesta Saat usianya kurang dari 350 juta tahun, ini menandakan kemunculan cepat galaksi generasi pertama.
“Sangat penting untuk membuktikan bahwa galaksi-galaksi ini memang hidup di alam semesta awal. Sangat mungkin bahwa galaksi yang lebih dekat menyamar sebagai galaksi yang sangat jauh,” Emma Curtis Lake, salah satu penulis di salah satu studi baru dan seorang astronom di University of Hertfordshire di Inggris, mengatakan dalam sebuah makalah. penyataan (Buka di tab baru).
“Melihat spektrum terbuka seperti yang kami harapkan, memastikan bahwa galaksi-galaksi ini berada di tepi sebenarnya dari pandangan kami, dan beberapa lebih jauh dari Hubble saya dapat melihat! “Ini adalah pencapaian misi yang sangat menarik,” kata Curtis Lake.
Terkait: Teleskop Luar Angkasa James Webb: Semua yang perlu Anda ketahui
Penemuan ini menggarisbawahi kemampuan JWST untuk melakukan salah satu tugasnya yang paling penting – mempelajari alam semesta awal melalui cahaya yang bergerak begitu lama sehingga perluasan alam semesta memperpanjang panjang gelombangnya. Perluasan cahaya ini disebut pergeseran merah; Semakin lama cahaya bergerak, semakin banyak alam semesta mengembang menuju ujung merah spektrum elektromagnetik. Ini berarti bahwa pergeseran merah dapat digunakan sebagai ukuran jarak, dan bahwa galaksi-galaksi awal pasti memiliki cahaya yang menunjukkan pergeseran merah yang ekstrem, dengan cahayanya meluas hingga jangkauan inframerah—khususnya JWST.
Sampai saat ini, observatorium senilai $10 miliar telah mengidentifikasi beberapa kandidat galaksi dengan pergeseran merah yang sangat tinggi, tetapi pengamatan ini harus dikonfirmasi menggunakan spektroskopi.
Spektroskopi dapat digunakan untuk membedakan antara galaksi-galaksi awal dan galaksi-galaksi yang lebih dekat dan lebih baru yang mungkin memiliki karakteristik serupa, karena spektroskopi dapat mengidentifikasi sidik jari khas dari unsur-unsur tertentu. Galaksi awal sebagian besar terdiri dari hidrogen dan helium, dan kekurangan unsur yang lebih berat seperti oksigen, nitrogen, dan karbon. Ini karena mereka belum diperkaya dengan unsur-unsur berat yang membentuknya bintang oleh fusi nuklir dan kemudian tersebar saat bintang-bintang ini mati dan pergi Supernova.
Analisis para peneliti terhadap data yang dikumpulkan dari JWST Near Infrared Camera (NIRCam) dan instrumen Near Infrared Spectroradiometer (NIRSpec) memungkinkan mereka menentukan empat galaksi yang ditunjuk JADES-GS-z10–0, JADES-GS-z11–0, memiliki JADES- GS-z12–0 dan JADES-GS-z13–0 memiliki pergeseran merah yang sangat intens, dari 10,3 menjadi 13,2. (Omong-omong, JADES adalah singkatan dari “JWST Advanced Deep Extragalactic Survey.”)
Mereka sampai pada kesimpulan ini karena spektrum galaksi-galaksi ini tidak memiliki tanda yang jelas dari unsur-unsur berat seperti karbon, yang berarti JWST melihat mereka seperti ketika alam semesta baru berusia 300 hingga 500 juta tahun. (Alam semesta saat ini berusia sekitar 13,8 miliar tahun.)
“Untuk pertama kalinya, kami telah mendeteksi galaksi hanya 350 juta tahun setelah Big Bang, dan kami cukup yakin dengan jaraknya yang luar biasa,” kata Brant Robertson, rekan penulis dan anggota tim sains NIRCam, dalam rilisnya. “Menemukan galaksi-galaksi awal ini dalam gambar yang sangat indah merupakan pengalaman yang istimewa.”
Pengamatan tersebut berasal dari putaran pertama pengamatan JADES, yang diarahkan ke wilayah kecil di langit yang dikenal sebagai Ultra Deep Field yang telah diselidiki selama hampir dua dekade oleh Teleskop Luar Angkasa Hubble. Petak langit ini berisi sekitar 100.000 galaksi, yang masing-masing ditemukan pada suatu saat dalam sejarahnya, mungkin miliaran tahun yang lalu.
Para peneliti menggunakan lebih dari 10 hari waktu misi JWST untuk mempelajari bidang ultra-dalam dengan NIRCam, mengamatinya dalam sembilan warna inframerah yang berbeda. Ini diikuti oleh 28 jam pengumpulan data yang dilakukan oleh instrumen NIRSpec selama tiga hari. Oleh karena itu, JWST telah memberikan gambar yang sangat sensitif dan tajam dari wilayah tersebut, dan juga telah memberikan data yang dibutuhkan para astronom untuk mendapatkan ukuran akurat dari pergeseran merah setiap galaksi dan mengungkap sifat gas dan bintang di masing-masing galaksi.
“Hasil ini adalah puncak mengapa tim NIRCam dan NIRSpec bekerja sama untuk mengimplementasikan program pemantauan ini,” kata Marcia Rieke, peneliti utama NIRCam dari University of Arizona.
Kedua makalah tersebut diterbitkan hari ini (4 April) di Majalah alam (Buka di tab baru). Para peneliti pertama kali mengumumkan hasilnya pada Desember 2022, ketika mereka mempresentasikannya di sebuah konferensi.
Ikuti kami di Twitter @karyawan (Buka di tab baru) dan seterusnya Facebook (Buka di tab baru).
“Pemikir jahat. Sarjana musik. Komunikator yang ramah hipster. Penggila bacon. Penggemar internet amatir. Introvert.”
