Телескоп Джеймса Уэбба переписывает учебники астрономии
Когда в конце 2021 года был запущен космический телескоп Джеймса Уэбба, мы ожидали получить потрясающие снимки и выдающиеся научные результаты. До сих пор мощный космический телескоп оправдывал наши ожидания. JWST показал нам то, чего мы никогда не ожидали о ранней Вселенной. Некоторые из этих результатов заставляют переписывать учебники по астрономии. Учебники регулярно обновляются по мере того, как в ходе научного процесса появляются новые данные. Но новые данные редко поступают с такой скоростью, с какой их публикует JWST. Главы, посвященные ранней Вселенной, нуждаются в существенном обновлении. На недавнем прорывном семинаре Международного института космических наук (ISSI), который состоялся в 2024 году в Берне, Швейцария, группа ученых подвела итоги работы телескопа. Их работа подробно описана в новой статье, опубликованной на сервере препринтов arXiv под названием "Первый миллиард лет, согласно JWST".
Список авторов длинный, и эти авторы сразу же отмечают, что свою роль сыграла еще большая группа международных ученых. Международное научное сообщество должно использовать наблюдения JWST и продвигать "коллективное понимание эволюции ранней Вселенной", как пишут авторы. Ранняя Вселенная является одной из основных научных целей JWST. Его инфракрасные возможности позволяют ему видеть свет от древних галактик с большей четкостью, чем у любого другого телескопа. Телескоп был разработан для непосредственного решения сложных вопросов о вселенной с высоким красным смещением. Следующие три общих вопроса являются основополагающими в космологии, которыми занимается JWST. Ранняя Вселенная и ее преобразования имеют фундаментальное значение для нашего понимания Вселенной, окружающей нас сегодня. Галактики находились в зачаточном состоянии, формировались звезды, а черные дыры формировались и становились все более массивными.
Космический телескоп "Хаббл" был ограничен наблюдениями при z=11. JWST отодвинул эту границу в сторону. Его текущие наблюдения за высоким красным смещением достигли z=14,32. Астрономы полагают, что JWST в конечном итоге будет наблюдать галактики с z=20. Первые несколько сотен миллионов лет после Большого взрыва называются космическим рассветом. JWST показал нам, что древние галактики во время Космического рассвета были намного ярче и, следовательно, крупнее, чем мы ожидали. Галактика, обнаруженная телескопом при z=14,32, называется JADES-GS-z14-0 и имеет массу в несколько сотен миллионов солнечных масс. "В связи с этим возникает вопрос: как природа могла создать такую яркую, массивную и крупную галактику менее чем за 300 миллионов лет?" - заявили ученые, участвующие в JWST Advanced Deep Extragalactic Survey (JADES), в сообщении НАСА.
Это также показало нам, что они имеют другую форму, что в них содержится больше пыли, чем ожидалось, и что в них присутствует кислород. Наличие кислорода указывает на то, что поколения звезд уже жили и умерли. "Присутствие кислорода на столь раннем этапе существования этой галактики является неожиданностью и предполагает, что несколько поколений очень массивных звезд уже прожили свою жизнь до того, как мы наблюдали галактику", - написали исследователи в своем посте. "Все эти наблюдения, вместе взятые, говорят нам о том, что JADES-GS-z14-0 не похожа на те типы галактик, существование которых было предсказано теоретическими моделями и компьютерным моделированием в самой ранней Вселенной", - продолжили они. Активные ядра галактик (AGN) - это сверхмассивные черные дыры (SMBH), которые активно накапливают вещество и испускают струи и ветры. Квазары - это подтип сверхзвуковых звезд, которые отличаются высокой яркостью и расстоянием, и наблюдения за квазарами показывают, что сверхзвуковые звезды присутствовали в центрах галактик уже через 700 миллионов лет после Большого взрыва. Но их происхождение оставалось загадкой.
Астрофизики полагают, что эти ранние сверхмалые звезды были созданы из "зерен" черной дыры, которые были либо "легкими", либо "тяжелыми". Легкие частицы имели массу от 10 до 100 масс Солнца и были остатками звезд. Тяжелые семена имели массу от 10 до 105 масс Солнца и образовались в результате прямого коллапса газовых облаков. Способность JWST эффективно заглядывать в прошлое позволила ему обнаружить древнюю черную дыру с массой около z =10,3, которая содержит от 107 до 108 масс Солнца. Космический телескоп "Хаббл" не позволял астрономам измерять звездную массу целых галактик так, как это делает JWST. Благодаря мощности JWST астрономы знают, что черная дыра при z=10,3 имеет примерно такую же массу, как звездная масса всей галактики. Это резко контрастирует с современными галактиками, где масса черных дыр составляет всего около 0,1% от массы звезд. Такая массивная черная дыра, существующая всего около 500 миллионов лет после Большого взрыва, является доказательством того, что ранние черные дыры возникли из тяжелых зародышей. На самом деле это соответствует теоретическим предсказаниям. Таким образом, авторы учебника теперь в состоянии устранить неопределенность.
Мы знаем, что в ранней Вселенной водород ионизировался в эпоху реионизации (EoR). Свет первых звезд, аккрецирующих черных дыр и галактик нагревал и реионизировал газообразный водород в межгалактической среде (IGM), удаляя плотный, горячий первичный туман, который заполнял раннюю Вселенную. Молодые звезды были основным источником света для реионизации. Они создали расширяющиеся пузырьки ионизированного водорода, которые перекрывали друг друга. В конце концов, пузырьки расширялись до тех пор, пока вся Вселенная не стала ионизированной. Это был критический этап в развитии Вселенной. Это позволило будущим галактикам, особенно карликовым, охладить свой газ и образовать звезды. Однако ученые не уверены в том, как черные дыры, звезды и галактики способствовали реионизации или в точных временных рамках, в которые это происходило. "Мы знаем, что произошла реионизация водорода, но когда именно и как это произошло, остается главным упущением в нашем понимании первого миллиарда лет", - пишут авторы новой статьи.
Астрономы знали, что реионизация закончилась примерно через 1 миллиард лет после Большого взрыва, примерно при красном смещении z=5-6. Но до JWST было трудно измерить свойства ультрафиолетового излучения, которое ее вызвало. Благодаря передовым спектроскопическим возможностям JWST астрономы сузили параметры реионизации. "Мы обнаружили спектроскопически подтвержденные галактики с z = 13,2, что означает, что реионизация, возможно, началась всего через несколько сотен миллионов лет после Большого взрыва", - пишут авторы. Результаты JWST также показывают, что аккрецирующие черные дыры и их AGN, вероятно, вносят не более 25% ультрафиолетового излучения, которое вызывает реионизацию. Эти результаты потребуют некоторого переписывания глав учебника по EOR, хотя по этому поводу все еще остаются нерешенные вопросы. "До сих пор ведутся серьезные споры о первичных источниках реионизации, в частности, о вкладе слабых галактик", - пишут авторы. Несмотря на то, что JWST необычайно мощный, некоторые отдаленные, слабые объекты находятся за пределами его досягаемости.
JWST еще не завершил и половины своей миссии, а уже изменил наши представления о первом миллиарде лет существования Вселенной. Он был создан для решения вопросов, связанных с эпохой реионизации, первыми черными дырами, первыми галактиками и звездами. Определенно, многое еще предстоит сделать. Кто знает, какова будет общая сумма его взносов? Как специалист по астрономии, я чрезвычайно благодарен всем людям, которые осуществили JWST. На его создание ушло много времени, оно обошлось намного дороже, чем ожидалось, и Конгресс едва не отменил его. Этот опасный путь к завершению заставляет меня быть еще более благодарным за то, что я освещаю его результаты. Исследователи, использующие данные JWST, также выражают свою признательность. "Мы посвящаем эту статью 20 000 человек, которые потратили десятилетия на создание JWST - невероятной машины для открытий", - пишут они.
Источник
При использовании материалов с сайта активная ссылка на него обязательна
Последние аномальные новости

Астроном раскрыл тайну огромной огненной птицы

Возможное объяснение магнитных аномалий на Луне

Женщина каждый день видит призраков

Загадочная металлическая сфера вызывает споры

Загадочная сфера вызвала глобальные дебаты

Круги на полях появились недалеко от Стоунхенджа

Месть фей за уничтоженное священное дерево

Металлическая сфера вызывает разговоры об НЛО

Найдена новая точка притяжения инопланетян

Необычная металлическая сфера обнаружена в Колумбии

НЛО или художественный проект

Произошло ли крушение НЛО в Колумбии

Рядом с Солнцем заметили ангела

Считается, что Стоунхендж был построен 4600 лет назад

Таинственная база НЛО, обнаруженная ЦРУ

Таинственная сфера вызвала глобальные спекуляции

Тайны крепостных стен Саксаюмана

Удивительная сфера, найденная в Буге

Ученые обнаружили загадочную сферу

Художественный проект или НЛО

Почему услуга сопровождения при транзите в Doha Transit Airport может быть полезна пассажирам

Ветры черных дыр могут раскрыть тайну космических лучей

Вызов стандартным представлениям о темной материи

Выявлена новая динамика формирования экзопланет

Готов ли мир к катастрофической солнечной буре

Загадочные встречи военных кораблей с НЛО

ИИ трансформирует азартные игры

Как Леонардо да Винчи создал спутниковую карту

Когда и зачем инопланетяне прибудут на Землю

НЛО пролетел мимо круизного лайнера

Новая миссия раскроет тайны Титана

Обнаружен дальний родственник Плутона

Образование экзопланет в двойных звездных системах

Огни Феникса - одно из самых известных наблюдений НЛО

Первый чемпионат по боям человекоподобных роботов

Планетолог интересуется реальными исследованиями Марса

Рецензия уфолога на книгу Джона Килинга 'Приземлился'

Системы ИИ уже слишком похожи на человека

Странная двойная звездная система имеет огромную планету

Таинственная атмосфера Титана похожа на гироскоп

Ученые рассказали о ранней эволюции скалистых планет

Вера в НЛО наиболее сильна среди молодежи и неучей

Военная операция, навсегда изменившая историю НЛО

Впервые измерена структура жидкого углерода

Гамма-всплеск, вызванный столкновением молний

Двигательная установка для посещения астероидов

Движение углерода формирует континенты и алмазы

Диск распадается на дюжину шаров

Зеленый летательный аппарат над Пертом

Зонд инопланетян сняли над Францией

Идеальная сфера подает странные сигналы

Изнашиваются ли фотоны

Инопланетное существо заглядывает в окна

Компания Valve выпустит свой первый мозговой чип

Линзы, наделяющие человека инфракрасным зрением

Лицо инопланетянина на горе напротив Гранд-Титонс

Могут ли черные дыры расти внутри звезд

НЛО пролетел мимо круизного лайнера

Новое открытие отменяет Девятую планету

Номерная станция передала два странных сообщения

Обнаружение экзолун методами орбитальной механики

Пентагон занимается дезинформацией об НЛО

Первый шаг к наблюдению цветных черных дыр

Планеты TRAPPIST-1 сохранили атмосферу и воду

Ранее Юпитер был в два раза больше, чем сейчас

Светящийся диск над Лос-Анджелесом

США могут разобраться с правдой об НЛО

Тайна огненных шаров Нагов

Технобоссы стали отправлять на встречи своих двойников

Ученые предложили создать наборы на случай ядерной зимы

Экспансию человечества в космос сдерживают

Биомаркеры в атмосфере потенциального гикеана K2-18b

Вымершую кошку видели в Центральном Техасе

Генеративный ИИ заменит 80 % рабочей силы

Гибель группы Дятлова. Новая версия смерти туристов

Джереми Реннер рассказал, что произошло, когда он умер

Женщина увидела призрака в самолете

Загадка, связанная с ранними галактиками

Из мочевого пузыря мужчины были удалены 35 камней

ИИ ChatGPT более убедителен, чем люди в дебатах

ИИ галлюцинируют реже, чем люди

ИИ усиливает очарование бозона Хиггса

Как огромный НЛО атомную подлодку остановил

Как подготовить человека к жизни на других планетах

Королева Елизавета II разговаривает с женщиной через собаку

Летающие маршрутки начнут курсировать в Китае

Люди излучают призрачное свечение

Мегалитические храмы Мальты могли быть школами

Недостающее звено в раннем круговороте воды на Марсе

Немногие политики задаются вопросами об ИИ

Пилоты продолжают видеть таинственные шары

Поверхность Луны слегка разогрета

Подводная база инопланетян у берегов Малибу исчезла

Полосы на склонах Марса не являются признаками стока воды

Правительство США ищет НЛО и инопланетян

Развитие космического туризма

Россия применила кинетическое оружие в космосе

Таинственные круги на полях возвращаются

Ученые рассказали о вероятности появления зомби

Число Пи вычислили до 300-триллионного знака

Чудовище с Медвежьего озера штата Юта

В доме призраков обнаружена загадочная шкатулка

Впервые в Великобритании обнаружен круг на полях

Высадка на Луну - невероятно трудное дело

Ежегодная конференция по НЛО начнется в Индиан-Уэллсе

Загадка появления кругов на полях в горячей точке

ИИ действительно может помочь студентам в обучении

Институт SETI выявил необъяснимые импульсы от далеких звезд

Истребитель сбил НЛО над Аризоной

Как дешево долететь до Урана

Космическая гонка меняется под влиянием геополитики

Методы картографирования марсианской геологии

Может ли темная материя эволюционировать

Можно ли обнаружить кольца вокруг экзопланет

Насколько легкой может быть бозонная темная материя

Невидимая битва между добром и злом в Ватикане

Отслеживание уникальных бинарных систем

Пентагон хочет получить информацию от подрядчиков о НЛО

Практическое решения проблемы космического мусора

Ресурсный потенциал Марса и проблемы для будущего

Учёные поищут лучшие лекарства в космических кристаллах

В окружение Маска проникли русские агенты

Военный самолет США столкнулся НЛО

Живем ли мы внутри компьютерной симуляции

Загадка яркого луча света в небе над США

Запрещенная книга раскрывает раскол в учении Иисуса

Зловещий эксперимент Facebook по промыванию мозгов

Комнаты и коридоры Ноева ковчега

Красная пирамида фараона Снофру в Дахшуре

Мужчины с психопатическими чертами более привлекательны

НЛО сбил истребитель F-16 ВВС США

Новый метод скручивания пространства-времени

Парад инопланетян в Макминнвилле

Почему ученые не находят сферы Дайсона

Странный инцидент в небе Аризоны

Странный обьект столкнулся с американским истребителем

Таинственная полоса света появилась над США

Тайна подводного города Йонагуни

Темные полосы на Марсе образовались не из-за воды

Человеку впервые пересадили мочевой пузырь

Что видят люди перед смертью

Кодирование от алкоголизма - виды, действие, показания

Дети рассказывают странные и пугающие истории

Загадка пустынного стекла Египта

Загадка турецкой деревни глухонемых

Замерзшая вода обнаружена в молодой звездной системе

Инопланетяне атакуют базы ВВС США в Аризоне

Как образовалась темная материя

Множество НЛО было замечено вблизи военных объектов США

Множество протопланетных дисков в центре Млечного Пути

НЛО врезался в истребитель ВВС США над Аризоной

Обнаружили пять новых планет-зародышей

Появились новые данные о рассеянии черных дыр

Появляется все больше свидетельств жизни на экзопланетах

Преступники пришли за криптоэлитой этого мира

Пулеобразные ветры из сверхмассивной черной дыры

Раскроет ли Папа Лев XIV секретные досье Ватикана

Способ заглянуть под пыльную поверхность Марса

Странный обьект атакует американский истребитель

У Несси родился детеныш

У Цукерберга есть доказательства существования инопланетян

Экзопланеты в системах с двойными звездами

Британский бигфут - гибрид собаки и обезьяны

Выявлена возможная тектоническая активность на Венере

Города Огайо, где было замечено больше всего НЛО

Ежегодный уфо-фестиваль в Макминнвилле

Загадочные объекты вблизи военных объектов США

Загадочные смерти, связанные с НЛО

Зачем собирать образцы с астероидов

Земная кора таит в себе ключи к чистой энергии

Излучение 5G никак не влияет на клетки человека

ИИ для улучшения работы ускорителей элементарных частиц

Конвекцию облаков обнаружили вблизи озер Титана

Кто на самом деле нанес смертельный удар Иисусу

Некоторые части Луны более интересны, чем другие

Полярные сияния видимого света на Марсе

Прощай молчание Ватикана

Разработчики и преподаватели по-разному оценивают вред ИИ

Секретные помещения под египетскими пирамидами

Секретный туннель обнаружен под половицами Капитолия

Секреты о недрах Луны и астероида Веста

Удивительная турбулентность нашей галактики

Нарколог на дом. Экстренная помощь при запое - быстро, анонимно, безопасно

Большую черную кошку заметили в Нортумберленде

Власти хотят, чтобы человек доверился ChatGPT

Вселенная - это компьютерная симуляция

Наверх
Яндекс.Метрика