Med raziskovalci z vesoljskim teleskopom James Webb tudi slovenska astrofizičarja prof. dr. Maruša Bradač s FMF UL

Z vesoljskim teleskopom James Webb odkrili galaksijo s svetlikajočimi se najstarejšimi zvezdnimi kopicami v vesolju. Med raziskovalci v mednarodni skupini Canadian Unbiased Cluster Survey, je tudi prof. dr. Maruša Bradač, astrofizičarka iz Fakultete za matematiko in fiziko Univerze v Ljubljan.

»Teleskop James Webb je bil narejen z namenom, da preučujemo prve galaksije, ki so nastale v vesolju. Osredotočili smo se na galaksijo »Sparkler«, ki sicer ni najbolj oddaljena, kar smo jih do sedaj opazovali, je pa sestavljena iz kroglastih zvezdnih kopic, ki so med najstarejšimi, kar jih poznamo in so nastale na samem začetku našega vesolja«, je povedala prof. Bradač in nadaljevala: » naša znanstvena skupina je s kamero NIRCAM in spektrografom NIRISS uspela odkritii te oddaljene zvezdne kopice in z njimi začetke nastanka prvih zvezd«

Zgodnja analiza posnetka Webbovega prvega globokega polja, na katerem so nekatere od najstarejših galaksij v vesolju, je bila objavljena v publikaciji The Astrophysical Journal Letters.

Na zelo podrobnem posnetku Webbovega prvega globokega polja so se raziskovalci osredotočili na galaksijo »Sparkler«, kot so jo poimenovali, katere svetlobo vidimo, ko je zapustila galaksijo pred devetimi milijardami let. Galaksija je ime dobila po kompaktnih objektih, ki jo obkrožajo in so videti kot majhne rumeno-rdeče pike, raziskovalci pa jim pravijo »iskrice«. Tim raziskovalcev je predpostavil, da bi te iskrice lahko bile mlade kopice, ki dejavno tvorijo zvezde – nastale naj bi tri milijarde let po velikem poku na vrhuncu tvorbe zvezd –, ali pa stare kroglaste zvezdne kopice. Kroglaste kopice so starodavne skupine zvezd iz zgodnjega obdobja oblikovanja galaksije in so pokazatelji najzgodnejših faz njenega nastanka in rasti. V prvih analizah 12 takšnih kompaktnih objektov so raziskovalci ugotovili, da je med njimi pet takšnih, ki niso zgolj kroglaste kopice, ampak celo med najstarejšimi doslej znanimi kopicami. Naša Galaksija ima okrog 150 kroglastih kopic in še vedno ne razumemo popolnoma, kako in kdaj natanko so ti gosti skupki zvezd nastali. Astronomi vedo, da so lahko kroglaste kopice izredno stare, vendar pa je resnično težko določiti njihovo starost. Te zelo oddaljene kroglaste kopice niso bile še nikoli prej uporabljene za določanje starosti prvih zvezd v oddaljenih galaksijah, s teleskopom JWST pa je zdaj to mogoče.

Astronomi z vesoljskim teleskopom Hubble (HST) doslej niso mogli videti kompaktnih objektov okrog galaksije Sparkler. Zaradi večje resolucije in občutljivosti teleskopa JWST pa se je to spremenilo, saj so se na posnetku Webbovega prvega globokega polja prvič pojavile tudi drobne pike okrog galaksije. Galaksija Sparkler je nekaj posebnega zaradi 100-kratne povečave, ki jo je omogočilo gravitacijsko lečenje – torej jata galaksij SMACS 0723, ki leži v ospredju popači vse v svojem ozadju – deluje kot nekakšno ogromno povečevalno steklo. Poleg tega je gravitacijsko lečenje ustvarilo tri ločene slike galaksije Sparkler, zaradi česar lahko astronomi galaksijo preučujejo precej bolj podrobno.

»Naša raziskava galaksije Sparkler v ospredje postavlja izjemno prednost prepleta edinstvenih zmogljivosti teleskopa JWST in naravne povečave zaradi gravitacijskega lečenja,« pravi vodja tima CANUCS Chris Willot iz Raziskovalnega središča za astronomijo in astrofiziko Herzberg v okviru kanadskega Nacionalnega raziskovalnega sveta. »Naš tim navdušeno pričakuje nadaljnja odkritja, saj bomo teleskop JWST naslednji mesec usmerili v jate galaksij CANUCS.«

Opazovanje polj s teleskopom JWST v okviru raziskave CANUCS se bo pričelo oktobra 2022, pri čemer bodo z izboljšanjem JWST-ovih podatkov preučili pet masivnih jat galaksij, raziskovalci pa pričakujejo, da bodo okrog njih odkrili še več takšnih sistemov. V prihodnjih študijah bodo med drugim modelirali jato galaksij, da bi lahko bolje razumeli učinek lečenja, ter opravili trdnejše analize, da bi pojasnili zgodovino nastanka zvezd.

Foto: FMF UL