James Webb Space Telescope powrócił na scenę jednego z najbardziej kultowych obrazów teleskopu kosmicznego Hubble’a, ultra głębokiego pola, aby uchwycić galaktyki w całej historii kosmicznej.
Ten nowy obraz został wykonany w ramach JWST Advanced Deep Extragalactic Survey (JADES), który jest chętny do dalszego sondowania w świetle w podczerwieni Dwie plamy nieba, które zostały pierwotnie obrazowane Hubble: Hubble Deep Field (1995) i Hubble Ultra Deep Field (2004).
Głębokie pola były najbardziej intensywnymi spojrzeniami Hubble wszechświatujawniając najsłabsze galaktyki na najwyższym poziomie przesunięcia ku czerwieni Ten Hubble widział galaktyki, które istniały ponad 13 miliardów lat temu i których światło podróżuje przez cały ten czas. W szczególności Hubble Ultra Deep Field został kilkakrotnie odwiedzany przez Hubble’a w 2009, 2012 i 2014 r., Korzystając z kanałów bliskiej podczerwieni na szerokim terenie teleskopu 3. Pokazuje około 10 000 galaktyk wykrywalnych w obszarze nieba zaledwie 2,4 arcminuta kwadratowego, czyli mniej niż dziesiątą średnicy średnicy średnicy o średnicy średnicy o średnicy średnicy o średnicy Pełnia księżyca na nocnym niebie.
Jednak Hubble może zobaczyć tylko do tej pory. Przy największych przesunięciach ku czerwieni, odpowiadające galaktykom, które widzimy, ponieważ istniały one w ciągu kilkuset milionów lat od Wielki Wybuchświatło widzialne jest rozciągane na długości fali podczerwieni poza zdolnością Hubble’a do widzenia. Tak więc, aby pokonać to ograniczenie, JWST podszedł.
Giant 6,5-metrowy teleskop kosmiczny po raz pierwszy przyglądał się Hubble Ultra Deep Field w październiku 2022 r. Z kamerą bliskiej podczerwieni. Wrócił do ultra głębokiego pola parokrotniew ramach projektu Jades, a ten najnowszy obraz został uchwycony przez badanie głębokiego obrazowania w środkowej podczerwieni JWST (MIRI) (w skrócie MIDIS).
Rzeczywiście, filtr najkrótszej długości fali instrumentu (F560W, który wykrywa światło w podczerwieni od 4,9 do 6,4 mikronów, wyśrodkowane na 5,6 mikronach) przyjął najdłuższą ekspozycję dowolnego filtra w ramach tego obrazu, łącznie 41 godzin.
Obraz nie pokazuje całego ultra głębokiego pola, tylko jego odcinek zawierający około 2500 widocznych galaktyk, z których cztery piąte są naprawdę odległe, wysokie galaktyki przesunięcia ku czerwieni. Żaden z nich nie jest rekordem-widoczne maksymalne przesunięcie ku czerwieni wynoszą około 12, co oznacza 380 milionów lat po Wielkim Wybuchu, czyli 13,4 miliarda lat temu. Aby porównać, obecna najwyższa galaktyka przesunięcia ku czerwieni, MOM-Z14 (która nie jest częścią ultra głębokiego pola), ma przesunięcie ku czerwieni 14,4 i widzimy ją, ponieważ istniała około 280 milionów lat po Wielkim Wybuchu.
W połączeniu z danymi z kamery bliskiej podczerwieni JWST (NIRCM), która działa przy krótszych długościach fali (1,9 do 4,8 mikronów), obserwacje znacznie ujawniają wiele galaktyk na obrazie, z których większość jest widoczna jako małe kropki światła. Obraz jest prezentowany w fałszywym kolorze, ponieważ światło w podczerwieni nie ma widocznych kolorów, ponieważ jest poza tym, co widzi ludzkie oko.
Setki czerwonych galaktyk na obrazie są albo gwiazda-Forne galaktyki, które są spowite pyłem międzygwiezdnym, który pochłania światło gwiazdy i ponownie promieniuje go w podczerwieni lub są wysoce rozwiniętymi galaktykami z wieloma starszymi, czerwonymi gwiazdami, które utworzyły się na początku wszechświata. Tymczasem małe zielonkawo-białe galaktyki to te, które są na bardzo wysokim przesunięciu ku czerwieni, co oznacza, że widzimy je tak, jak istnieją głównie w ciągu pierwszych miliardów lat kosmicznej historii. Z drugiej strony, większe galaktyki niebieskie i cyjanowe są bliżej o niskich przesunięciach i więc wydają się jaśniejsze niż Nircam niż dla miRI.
Astronomowie pracują, aby coraz głębiej naciskać z JWST, dodając obserwację obserwacji w celu wykresu rozwoju galaktyk z bliska do świtu wszechświata do dzisiejszego dnia. Wśród danych mogą być odpowiedzi na wiele największych tajemnic kosmologii, takich jak sposób Supermasywne czarne dziury utworzono, jak powstały galaktyki i kiedy powstała większość gwiazd we wszechświecie. To wszystko jest w toku, więc bądźcie czujni!
Studium obserwacji JWST Ultra Deep Field, opublikowane w czasopiśmie Astronomia i astrofizyka.
