James Webb usa espectroscopia para identificar as primeiras galáxias até hoje

gurinho

O Telescópio Espacial James Webb foi projetado para, entre outras coisas, olhar para trás na história para procurar algumas das primeiras galáxias que já existiram. Agora, uma nova pesquisa forneceu a confirmação de que Webb identificou algumas das galáxias mais antigas até agora, estimadas em 13,4 bilhões de anos.

Esta é uma pesquisa de lançamento antecipado, o que significa que ainda não foi revisada por pares, mas dá uma indicação de que tipos de descobertas são possíveis com o Webb. Os dados vêm de uma pesquisa chamada JWST Advanced Deep Extragalactic Survey (JADES), uma colaboração internacional que usa os instrumentos do Webb para observar a mesma área do céu que o Hubble registrou anteriormente em seu famoso Ultra Deep Field .

Uma região de estudo do JWST Advanced Deep Extragalactic Survey (JADES).
Esta imagem obtida pelo Telescópio Espacial James Webb destaca a região de estudo do JWST Advanced Deep Extragalactic Survey (JADES). Esta área está dentro e ao redor do Campo Ultra Profundo do Telescópio Espacial Hubble. Os cientistas usaram o instrumento NIRCam de Webb para observar o campo em nove diferentes faixas de comprimento de onda infravermelho. A partir dessas imagens, a equipe procurou galáxias fracas que são visíveis no infravermelho, mas cujos espectros são cortados abruptamente em um comprimento de onda crítico. NASA, ESA, CSA e M. Zamani (ESA/Webb). Ciência: B. Robertson (UCSC), S. Tacchella (Cambridge), E. Curtis-Lake (Hertfordshire), S. Carniani (Scuola Normale Superiore) e a Colaboração JADES.

A vantagem de olhar para a mesma área do céu fotografada pelo Hubble é que permite aos pesquisadores identificar galáxias que são visíveis no alcance infravermelho do Webb, mas invisíveis no alcance óptico do Hubble. Isso indica que as galáxias são altamente desviadas para o vermelho, o que significa que sua luz é deslocada para a extremidade mais vermelha do espectro devido à expansão do universo. E, em princípio, quanto maior o redshift, mais velha a galáxia.

É assim que os pesquisadores conseguem identificar as galáxias mais antigas visíveis em uma imagem de campo profundo. No entanto, os pesquisadores precisam confirmar essas descobertas, pois é possível que as galáxias mais jovens que estão mais próximas de nós pareçam realmente muito mais velhas. É aí que entra a nova pesquisa, pois usou a espectroscopia para quebrar a luz dessas galáxias iniciais em diferentes comprimentos de onda. Isso mostra uma “impressão digital” distinta para cada galáxia, o que ajuda a confirmar que na verdade é uma galáxia primitiva e não uma próxima.

Das potenciais galáxias mais antigas descobertas até agora, esta pesquisa confirmou que quatro delas têm um desvio para o vermelho acima de 10 e duas têm um desvio para o vermelho acima de 13. Isso indica que essas galáxias mais antigas vêm de uma época em que o universo tinha menos de 400 milhões de anos. velho.

“Pela primeira vez, descobrimos galáxias apenas 350 milhões de anos após o big bang e podemos estar absolutamente confiantes em suas distâncias fantásticas”, disse o coautor Brant Robertson, da Universidade da Califórnia, em Santa Cruz, em um comunicado . “Encontrar essas primeiras galáxias em imagens tão incrivelmente belas é uma experiência especial.”