Com seu espelho e instrumentos maiores para ver no infravermelho próximo, o Telescópio Espacial James-Webb (JWST) pode observar galáxias menos brilhantes e mais distantes, portanto, mais antigas que as visíveis com o telescópio Hubble. Mas, como o último, ele tem limites e astrônomosastrônomos Aprendi a contorná -los parcialmente, aproveitando o fenômeno da lente gravitacional.
Como parte da teoria de Relatividade geralRelatividade geral d ‘EinsteinEinsteiné possível calcular como qualquer distribuição de massamassa vai se desviar de seu campo de gravitaçãogravitação A trajetória dos raios de luz. Assim, uma grande galáxia em primeiro plano pode se comportar como uma lupa de lupa para observar galáxias no fundo, uma lupa que é adicionada ao poder de ampliação de um telescópio. Os astrônomos, portanto, usam lentes gravitacionais produzidas por GaláxiasGaláxias rico em matéria escuramatéria escura tentar observar o estado de cosmoscosmos Apenas algumas centenas de milhões de anos após o Big BangBig Bang.
O JWST também pode aproveitar sua superioridade sobre o Hubble para revisitar objetos antigos, mas não muito distantes, a fim de renovar seu conhecimento. Lá NASANASA Recentemente, colocou on -line um comunicado de imprensa mostrando como um monte de galáxias bem conhecidas e já usado como uma lente gravitacional, quando apenas Hubble estava em órbitaórbitatorna possível estudar o estado doUniversoUniverso observável cerca de 800 milhões de anos após o big bang e oemissãoemissão famoso radiação fóssilradiação fóssilo mais antigo luzluz cosmos.
https://www.youtube.com/watch?v=ovdzfqxum54
Por cerca de 13,8 bilhões de anos, o universo continuou a evoluir. Ao contrário do que nossos olhos nos dizem quando contemplamos o céu, o que o compõe está longe de ser estático. Os físicos têm observações em diferentes idades do universo e realizam simulações nas quais reproduzem seu treinamento e evolução. Parece que a matéria escura desempenhou um grande papel desde o início do universo até a formação de grandes estruturas observadas hoje. © CEA Research
Nesse caso, é a pilha de galáxias Abell 2744, localizadas 3,5 bilhões deanos -luzanos -luz do Via LácteaVia Lácteaque foi usado. Abell 2744 também é famoso sob o nome de grupos de Pandora. Parece ter resultado do fusãofusão Dos quatro montes galácticos menores, mas acima de tudo, parece rico em matéria escura, o que foi dito, portanto, dá origem a um efeito de lente gravitacional que os astrônomos vêm usando há algum tempo para formar o efeito de casas de fazendas de galáxias distantes no infravermelho visível e no infravermelho próximo. Abell 2744 já havia sido usado dessa maneira com o Telescópio Hubble e, mais recentemente, com o James-Webb.
A novidade com o JWST é que tornou possível obter uma nova peça do quebra -cabeça sobre as modalidades do que astrofísicasastrofísicas e cosmologistas chamados ReionizaçãoReionização cosmos.
Qual é a reionização do cosmos?
Vamos parar por um momento para se lembrar mais precisamente do que se trata quando falamos sobre reionização, isto é, a passagem de Idade das TrevasIdade das Trevas para o doalvoreceralvorecer cósmico e por que meios – Futura explicou em artigos anteriores. Como mostra o vídeo abaixo, não é a primeira vez que nos perguntamos sobre galáxias distantes observadas durante a reionização.
De acordo com o modelo cosmológico padrão, cerca de 380.000 anos após o final do Big Bang e diz cerca de mil anos, a expansão do cosmos observável caiu a temperatura de seu plasma, de modo que o primeiro átomosátomos d ‘hidrogêniohidrogênio e dehéliohélio foram formados, o primeiro moléculasmoléculas também hidrogênio e alguns traços de outros átomos, como deutério e lítiolítio. O FótonsFótons A radiação fóssil não era mais energia o suficiente para quebrar um átomo formado pela captura de um elétronelétron por um núcleo do plasma.
https://www.youtube.com/watch?v=nflmbwxtmr8
Há quase 15 anos, uma equipe européia de astrônomos, usando o grande telescópio ESO (VLT), havia medido a distância da galáxia mais distante conhecida na época. Analisando cuidadosamente o brilho muito baixo da galáxia, eles descobriram que o observaram quando o universo tinha apenas cerca de 600 milhões de anos (tempo vermelho de 8,6), no meio da reionização. Essas foram as primeiras observações confirmadas de uma galáxia cuja luz dissipa o nevoeiro opaco de hidrogênio que encheu o cosmos nesse momento remoto. Para obter uma tradução francesa bastante fiel, clique no retângulo branco no canto inferior direito. As legendas em inglês devem aparecer. Em seguida, clique na porca à direita do retângulo e em “Legendas” e, finalmente, em “Traduzir automaticamente”. Escolha “French”. © Observatório Europeu do Sul (ESO)
Nenhum estrelaestrela Então desencadeie o gásgás Frio que substitui o plasma cheio de fótons antes da emissão da radiação fóssil. Estas são a idade das trevas que duraram algumas centenas de milhões de anos no máximo antes docolapsocolapso Do material conhecido não fornece as primeiras populações de estrelas importantes e as protogalaxias – conforme explicado pelo vídeo do CEA no topo deste artigo.
A radiação ultravioletaultravioleta das primeiras estrelas, provavelmente também ajudadas pela radiação semelhante produzida pelo primeiro buracos negrosburacos negros Giants, ancestrais de buracos negros supermassivos, começaram a reiniciar os átomos e, durante o período de reionização, a maior parte da matéria comum entre as galáxias retornará ao estado plasmático -mas muito menos denso. Também está feliz para os astrofísicos, porque permite que fótons de galáxias distantes cheguem -nos sem ter sido amplamente absorvidos pelo ambiente intergaláctico.
https://www.youtube.com/watch?v=czbnsqv35kw
O fenômeno da reionização ocorreu muito cedo na história do universo, o que dificulta a observação diretamente. Alguns minutos após o Big Bang, o universo ainda estava quente demais para que os elétrons fossem capturados pelos núcleos atômicos: era então completamente ionizado. Posteriormente, o universo continuou a se expandir e esfriar até que sua temperatura se torne baixa o suficiente para permitir que os elétrons se ligassem aos núcleos e formem os primeiros átomos. Essa “recombinação”, como é chamada, ocorreu cerca de 380.000 anos após o Big Bang. Esse momento também marca outro evento importante na história do universo: embora a luz seja facilmente disseminada pelos elétrons quando estes são livres, é muito menor o caso quando estão ligados aos núcleos. Assim, a recombinação também marca o momento em que o universo se tornou transparente e quando a luz é capaz de se espalhar lá livremente. © HFI Planck
Galáxias anões que brilham no ultravioleta
Esse cenário padrão ainda deixa muitas irresoloras, não sabemos realmente que parte da reionização se deve às estrelas ou exatamente como, e é precisamente as últimas observações do JWST ajudadas por Abell 2744, que fornecem elementos de resposta.
Nesse caso, os astrofísicos lançaram dezenas de pequenas galáxias e, de acordo com Isak Wold, pesquisador assistente da Universidade Católica da América em Washington e no Centro de Voo Espacial da NASA Goddard em Greenbelt, Maryland: ” Em termos de produção de luz ultravioleta, essas pequenas galáxias são muito mais eficientes. Nossa análise dessas galáxias minúsculas, mas poderosas, é dez vezes mais precisa do que os estudos anteriores e mostra que eles estavam presentes em número suficiente e mantinham poder ultravioleta suficiente para alimentar isso renovaçãorenovação cósmico “Ele explica no comunicado de imprensa da NASA, que acrescenta que essas minúsculas galáxias foram descobertas por Wold e seus colegas de Goddard, Sangeeta Malhotra e James Rhoads, analisando as imagens Webb tiradas como parte do programa de observação descobriu (Ultradeep NirSpecNirSpec E NircamNircam Observações Antes da era da reionização), liderada por Rachel Bezanson na Universidade de Pittsburgh, na Pensilvânia.
O Modelo cosmológico padrãoModelo cosmológico padrão Em particular, o crescimento de galáxias de fusões de pequenas galáxias que darão grandes galáxias, como a Via Láctea ou M87M87. Essas pequenas galáxias são raras hoje, representando apenas cerca de 1 % das pessoas ao nosso redor. Mas eles eram abundantes quando o universo tinha cerca de 800 milhões de anos e que eram o local de treinamento maciço de novas estrelas.
É por esse motivo que os pesquisadores haviam ido em busca desses estrelasestrelas Em imagens nircam do cluster.
“” As galáxias de baixa massa concentram -se menos hidrogênio neutro ao redor deles, o que facilita o vazamento de luz ultravioleta ionizante. Da mesma forma, os episódios de explosõesexplosões As estrelas não apenas produzem luz ultravioleta abundante, mas também canais de escavação na matéria interestelar de uma galáxia, promovendo assim seu radiodifusãoradiodifusão “, Especifica James Rhoads.
Para identificá -los, ele e seus colegas, portanto, procuraram fontes de luz intensas com um linha espectrallinha espectral específico, verde, emitido por átomos deoxigêniooxigênio tendo perdido dois elétrons. Inicialmente emitido na forma de luz visível no cosmos primitivo, o brilho verde de oxigênio duplamente ionizado foi deslocado no infravermelho ao atravessar o universo de expansão para finalmente chegar aos instrumentos Webb.
No final, os astrofísicos lançaram 83 pequenas galáxias com treinamento em estrela. A equipe selecionou 20 para uma inspeção mais aprofundada usando o NIRSpec. Tipos de galáxias semelhantes no universo atual liberam cerca de 25 % de sua luz em forma ultravioleta
“” Se as galáxias com estrelas de baixo massa formação de estrelas exploradas por Wold e sua equipe emitem uma quantidade semelhante, elas podem representar a totalidade da luz ultravioleta necessária para a conversão de hidrogênio neutro do universo em sua forma ionizada “Conclui o comunicado de imprensa da NASA.
