Nasin teleskop Webb se bo ozrl v preteklost in s pomočjo kvazarjev odkril skrivnosti zgodnjega vesolja

To je umetnikov koncept galaksije s spektakularnim kvazarjem v središču. Kvazar je zelo svetla, oddaljena in aktivna supermasivna črna luknja z maso Sonca od milijonov do milijard krat. Med najsvetlejšimi predmeti v vesolju je kvazarjeva svetloba kombinirana z vsemi zvezdami v svoji gostiteljski galaksiji. Kvazarji se hranijo s padajočo snovjo in sproščajo tok vetrov in sevanja, ki jim daje obliko galaksij. Z uporabo Webbovih edinstvenih zmožnosti bodo znanstveniki preučevali šest kvazarjev, najbolj oddaljenih in najsvetlejših v vesolju. Zasluge: NASA, ESA in J.J. Olmsted (STScI)

Kvazarji so med najsvetlejšimi predmeti v vesolju in jih je več kot vseh zvezd v njihovih gostiteljskih galaksijah skupaj. Te spektakularne, oddaljene in aktivne supermasivne črne luknje oblikujejo galaksije, v katerih prebivajo. Kmalu po izstrelitvi bodo znanstveniki uporabili Webb za preučevanje najbolj oddaljenih in najsvetlejših šestih kvazarjev v zelo mladem vesolju, skupaj z njihovimi gostiteljskimi galaksijami. Raziskali bodo, kakšno vlogo so imeli kvazarji pri razvoju Mlečne ceste v teh zgodnjih časih. Skupina bo s kvazarji preučevala tudi plin v vesolju med galaksijami v otroškem vesolju. To bi bilo mogoče le z izjemno občutljivo Webbovo svetlobo na nizko raven svetlobe in njeno izjemno kotno ločljivostjo.

Kvazarji so zelo svetle, oddaljene in aktivne supermasivne črne luknje, ki so milijone do milijarde krat večje od mase Sonca. Običajno se nahajajo v središčih galaksij in se hranijo s padajočo snovjo in sproščajo spektakularne tokove sevanja. Med najsvetlejšimi predmeti v vesolju svetloba kvazarja sveti močneje kot vse zvezde v gostiteljski galaksiji, njeni curki in vetrovi pa oblikujejo galaksijo, v kateri prebiva.

Kmalu po izstrelitvi pozneje letos bo skupina znanstvenikov trenirala NASA-in vesoljski teleskop James Webb na šestih najbolj oddaljenih in najsvetlejših kvazarjih. Preučevali bodo lastnosti teh kvazarjev in njihovih gostiteljskih galaksij ter kako so med seboj povezani v prvih fazah evolucije galaksij v zgodnjem vesolju. Skupina bo uporabila tudi kvazarje za sondiranje plina v prostoru med galaksijami, zlasti v obdobju kozmične združitve, ki se je končalo, ko je vesolje postalo veliko manjše. To bi dosegli z Webbovo izjemno občutljivostjo na nizke ravni svetlobe in njeno spektakularno kotno ločljivostjo.

kozmična reionizacija infografska žetev

(Kliknite sliko za ogled celotne infografije.) Pred več kot 13 milijardami let, v času reionizacije, je bilo vesolje povsem drugače. Plin med galaksijami je bil v veliki meri nepregleden za energijsko svetlobo, zaradi česar je bilo težko opazovati mlade galaksije. Kaj je povzročilo, da je vesolje postalo popolnoma ionizirano ali prosojno zaradi “jasnih” pogojev, zaznanih v večini vesolja danes? Vesoljski teleskop James Webb se bo poglobil v vesolje in zbral več informacij o predmetih, ki so obstajali v obdobju reionizacije, da bi nam pomagali razumeti ta pomemben prehod v zgodovini vesolja. Zasluge: NASA, ESA in J.J. Kang (STScI)

Splet: ogled mladega vesolja

Ker Webb gleda globlje v vesolje, se bo dejansko ozrl nazaj v čas. Svetloba teh oddaljenih kvazarjev je začela svojo pot po Webbu, ko je bilo vesolje zelo mlado in je prišlo do milijard let. Videli bomo stvari takšne, kot so bile nekoč, ne pa takšne, kot so danes.

READ  Kit, ki se pere na plaži Florida, postane nova vrsta

“Kvazarji, ki smo jih preučevali, so obstajali že zdavnaj, ko je bilo vesolje staro manj kot 800 milijonov let ali manj kot 6 odstotkov njegove sedanje starosti. Tako nam ta opažanja dajejo nekaj vpogleda v razvoj Mlečne ceste v teh zgodnjih letih in omogočiti študij nastanka in razvoja supermasivnih črnih lukenj, «je pojasnil član ekipe Santiago Aribas, raziskovalni profesor na oddelku za astrofiziko Centra za astrobiologijo v Madridu v Španiji. Bližnji infrardeči spektrograf Aribasa Webba )) je tudi član instrumentalne ekipe.

Kaj je kozmološki pridelek rdečega premika?

(Kliknite sliko, da si ogledate celotno infografiko.) Vesolje se širi in ta širitev širi svetlobo, ki potuje skozi vesolje v pojavu, znanem kot kozmični rdeči premik. Višji kot je rdeči premik, večjo razdaljo je prevozila svetloba. Posledično so za ogled svetlobe prvih, najbolj oddaljenih galaksij potrebni teleskopi z infrardečimi detektorji. Zasluge: NASA, ESA in L. Hendikep (STSci)

Svetloba teh zelo oddaljenih predmetov se širi s širjenjem prostora. To je znano kot kozmološki rdeči premik. Dlje ko mora svetloba potovati, bolj se spet prenaša. V resnici je vidna svetloba, oddana v zgodnjem vesolju, tako dramatično raztegnjena, da se, ko gre za nas, prenese v infrardečo luč. Webb je s svojo paleto instrumentov, ki so uglašeni z infrardečo svetlobo, izjemno primeren za preučevanje tovrstne svetlobe.

Študija kvazarjev, njihovih gostiteljskih galaksij in ozračja ter njihovih močnih izlivov

Kvazarji, ki jih bo preučevala ekipa, niso le najbolj oddaljeni v vesolju, ampak tudi najsvetlejši. Ti kvazarji imajo na splošno največjo maso črne luknje in imajo tudi najvišjo stopnjo priraščanja – hitrost, s katero se material zruši v črno luknjo.

“Zanima nas najsvetlejši kvazar, ker bi morale zelo velike količine energije, ki jo ustvarjajo v svojih jedrih, imeti največji vpliv na gostiteljsko galaksijo z mehanizmi, kot sta odtok kvazarja in ogrevanje,” je dejal Chris. Willott je raziskovalec v raziskovalnem centru za astronomijo in astrofiziko Herzberg pri Nacionalnem raziskovalnem svetu Kanade (NRC) v Viktoriji v Britanski Kolumbiji. Willott je tudi znanstvenik spletnega projekta za Kanadsko vesoljsko agencijo. “Te kvazarje želimo iskati v času, ko imajo največji vpliv na svoje gostiteljske galaksije.”

Ko snov odloži supermasivna črna luknja, se sprosti ogromno energije. Ta energija se segreje in potisne okoliški plin navzven, pri čemer nastane močan odtok, ki izbruhne v medzvezdni prostor kot cunami in povzroči opustošenje v gostiteljski galaksiji.

Curki in vetrovi iz supermasivne črne luknje vplivajo na njeno gostiteljsko galaksijo – vesolje pa je v milijonih let oddaljeno več sto tisoč svetlobnih let. Zasluge: NASA, ESA in L. Hendikep (STScI)

Izlivi igrajo pomembno vlogo pri razvoju Mlečne ceste. Plin spodbuja nastajanje zvezd, zato se pri odstranjevanju plina zaradi odtoka hitrost nastajanja zvezd zmanjša. V nekaterih primerih so izlivi tako močni in odvajajo plin v tako velikih količinah, da lahko popolnoma ustavijo nastajanje zvezd v gostiteljski galaksiji. Znanstveniki tudi menijo, da je odtok glavni mehanizem, s katerim se plin, prah in elementi prerazporejajo na velike razdalje znotraj Mlečne ceste ali pa jih celo izženejo v prostor med galaksijami – vesoljskim medijem. To lahko povzroči temeljne spremembe lastnosti tako gostiteljske galaksije kot vesoljskega medija.

Raziskovanje lastnosti medgalaktičnega prostora v obdobju reionizacije

Pogled ni bil jasen niti pred več kot 13 milijardami let, ko je bilo vesolje zelo mlado. Zaradi nevtralnega plina med galaksijami je bilo vesolje neprozorno za nekatere vrste svetlobe. Skozi stotine milijonov let se je nevtralni plin v vesoljskem mediju napolnil ali ioniziral, zaradi česar je bil prozoren za ultravijolično svetlobo. To obdobje se imenuje doba reionizacije. Toda kaj je povzročilo ponovno združitev, ki je ustvarila “očitne” pogoje, ki jih najdemo danes v večini vesolja? Webb se bo poglobil v vesolje, da bi zbral več informacij o tej veliki spremembi v zgodovini vesolja. Opazovanja nam bodo pomagala razumeti obdobje reionizacije, ene največjih meja v astrofiziki.

Ekipa bo kvazarje uporabila kot ozadje svetlobnih virov za preučevanje plina med nami in kvazarjem. Ta plin absorbira kvazarjevo svetlobo pri določenih valovnih dolžinah. S tehniko, imenovano slikovna spektroskopija, bodo iskali absorpcijske črte v motečem plinu. Svetlejši je kvazar, močnejše so lastnosti absorpcijske črte v spektru. Z določitvijo, ali je plin nevtralen ali ioniziran, bodo znanstveniki izvedeli, kako nevtralno je vesolje in koliko tega procesa reionizacije se je zgodilo v tistem času.

Vesoljski teleskop James Webb bo za zajemanje slik in spektrov uporabljal inovativen instrument, imenovan integralna enota polja (IFU). Ta videoposnetek daje osnovni pregled delovanja IFU. Zasluge: NASA, ESA, CSA in L. Hustak (STScI)

“Če želite preučevati vesolje, potrebujete zelo svetle vire v ozadju. Kvazar je idealen objekt v oddaljenem vesolju, saj je tako svetleč, da ga lahko zelo dobro vidimo,” je dejala članica ekipe Camilla Pacific. ki je povezan s Kanadsko vesoljsko agencijo, vendar dela kot instrument za instrumente na Znanstvenem inštitutu za vesoljski teleskop v Baltimoru. “Želimo preučiti zgodnje vesolje, ko se je vesolje razvijalo, in želimo vedeti, kako se je začelo.”

Skupina bo z NIRSPC analizirala svetlobo, ki prihaja iz kvazarjev, da bi ugotovila, kaj astronomi imenujejo “kovine”, ki so elementi težji od vodika in helija. Ti elementi so nastali v prvih zvezdah in prvih galaksijah in jih je izliv izgnal. Plin teče iz galaksij, v katerih je bil prvotno, in v vesoljski medij. Ekipa namerava izmeriti nastajanje teh prvih “kovin” in način, kako jih ti zgodnji odtoki potisnejo v vesoljski medij.

moč spleta

Webb je izredno občutljiv teleskop, ki lahko zazna zelo nizko raven svetlobe. To je pomembno, kajti četudi so kvazarji v bistvu zelo svetli, so tisti, ki jih bo opazovala ta skupina, med najbolj oddaljenimi predmeti v vesolju. Pravzaprav so tako daleč narazen, da je signalov, ki jih prejema splet, zelo, zelo malo. To znanost lahko dokaže le odlična občutljivost spleta. Webb ponuja tudi odlično kotno ločljivost, ki omogoča ločevanje svetlobe kvazarja od svetlobe njegove gostiteljske galaksije.

Tu opisani programi kvazarja so: Zagotovljen pregled časa Vključevanje spektroskopskih zmožnosti NIRSPC.

Vesoljski teleskop James Webb bo ob odprtju leta 2021 vodilni svetovni znanstveni observatorij za vesolje. Webb bo razrešil skrivnosti našega sončnega sistema, pogledal bo oddaljene svetove okoli drugih zvezd in raziskal skrivnostne strukture in izvor našega vesolja in našega prostora. v tem. Webb je mednarodni program, ki ga vodi NASA s partnerji ESA (Evropska vesoljska agencija) in Kanadska vesoljska agencija.

Mojca Andreja

Nagnjena je k apatiji. Nevidni raziskovalec. Vseživljenjski guru slanine. Potovalni odvisnik. Organizator. "

Related Posts

Dodaj odgovor

Vaš e-naslov ne bo objavljen. * označuje zahtevana polja

Read also x