Agosto 10, 2022

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Una macchia rossa in un’immagine di James Webb potrebbe sbloccare la chimica dell’universo primordiale

Gli astronomi affermano che una piccola macchia rossa catturata sullo sfondo lontano della prima immagine del “campo profondo” del telescopio spaziale James Webb potrebbe cambiare la nostra comprensione dell’universo primordiale.

Il punto sfocato è un’antica galassia senza nome di 13,1 miliardi di anni – solo centinaia di milioni di anni più giovane della nascita dell’universo. Di tutte le galassie catturate nell’immagine, è la più lontana dalla Terra.

Catturata nell’immagine a infrarossi più profonda e accurata dell’universo lontano mai registrata, è stata rilasciata al mondo come parte della prima serie di immagini a colori da 10 miliardi di dollari (7,4 milioni di sterline) dell’osservatorio la scorsa settimana.

Quando i ricercatori estendono la luce di una singola galassia in uno spettro, possono conoscere la composizione chimica, la temperatura e la densità del gas ionizzato della galassia.

Ad esempio, lo spettro di questa galassia rivelerà le proprietà del suo gas, che indicherà come si formano le sue stelle e quanta polvere contiene.

Tali informazioni non sono mai state scoperte prima in una tale qualità.

Segreti nascosti: una minuscola macchia rossa catturata sullo sfondo lontano della prima immagine del “campo profondo” del telescopio spaziale James Webb potrebbe aiutare a sbloccare la chimica dell’universo primordiale

Quando i ricercatori estendono la luce di una singola galassia in uno spettro (nella foto), possono conoscere la composizione chimica, la temperatura e la densità del gas ionizzato della galassia.

Quando i ricercatori estendono la luce di una singola galassia in uno spettro (nella foto), possono conoscere la composizione chimica, la temperatura e la densità del gas ionizzato della galassia.

Lontano: ripresa nell'immagine infrarossa più profonda dell'universo lontano mai registrata (nella foto) e rilasciata al mondo la scorsa settimana come parte delle prime immagini di Webb

Lontano: ripresa nell’immagine infrarossa più profonda dell’universo lontano mai registrata (nella foto) e rilasciata al mondo la scorsa settimana come parte delle prime immagini di Webb

Strumenti sul telescopio JAMES WEBB

Nircam (Near InfraRed Camera) Imaging a infrarossi dal bordo del visibile tramite il vicino infrarosso

NIR (Vicino allo spettrografo a infrarossi) Eseguirà anche la spettroscopia sulla stessa gamma di lunghezze d’onda.

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Maria (Strumento Mid-InfraRed) Misura la gamma di lunghezze d’onda dell’infrarosso medio-lungo da 5 a 27 micrometri.

FGS/Neris (Sensore di orientamento di precisione, Imaging nel vicino infrarosso e Spettrofotometro senza fenditura), utilizzato per stabilizzare la linea di vista dell’osservatorio durante le osservazioni scientifiche.

Lo spettro stesso è stato prodotto dallo strumento NIRSpec di Webb, che utilizza piccole finestre per isolare e analizzare la luce dagli oggetti nel campo visivo del telescopio.

Ciò significava che solo la luce della stella dell’antica galassia poteva passare rivelando le sue firme chimiche, mentre altra luce proveniente da oggetti luminosi vicini veniva bloccata.

Tra i vari elementi all’interno della galassia c’era un’impronta digitale di ossigeno gassoso incandescente, nota come linea di emissione.

Il membro del team NIRSpec Andrew Bunker, dell’Università di Oxford, ha affermato che gli esperti speravano di osservare questa serie di galassie lontane ma si aspettavano che avrebbero dovuto cercare “dozzine o centinaia” o obiettivi prima che potessero essere rilevati.

Non credo che ci saremmo davvero sognati che sarebbe stato lì nella nostra prima grande trovata pubblicitaria. Questo è davvero, davvero incredibile”. nuovo mondo.

Il motivo per cui la linea di emissione dell’ossigeno è così importante è che gli astronomi la usano per calibrare le loro misurazioni Strutture galattiche.

Se questo può essere paragonato ad altre linee di emissione di luce galattica, è possibile decifrare quante sostanze chimiche ci sono nella galassia, sulla base delle impronte chimiche nello spettro.

Questo è stato fatto in precedenza per le galassie vicine, ma non per le galassie così lontane come la macchia rossa nel Webb Deep Field.

Quando gli astronomi inizieranno ad analizzare i dati di Webb, impareremo un’incredibile quantità di galassie che sono esistite nel tempo cosmico e come si confrontano con le bellissime galassie a spirale ed ellittiche nell’universo vicino.

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Più spettri come questo consentiranno agli scienziati di esplorare come è cambiata nel tempo la proporzione di elementi più pesanti dell’elio nelle galassie lontane.

“Ti fornisce dati su questa evoluzione”, ha detto a New Scientist Emma Chapman, un’astrofisica dell’Università di Nottingham.

Lo spettro stesso è stato prodotto dallo strumento NIRSpec di Webb, che utilizza piccole finestre per isolare e analizzare la luce dagli oggetti nel campo visivo del telescopio.

Lo spettro stesso è stato prodotto dallo strumento NIRSpec di Webb, che utilizza piccole finestre per isolare e analizzare la luce dagli oggetti nel campo visivo del telescopio.

Le capacità a infrarossi consentono a Webb di “vedere il tempo passato” del Big Bang, avvenuto 13,8 miliardi di anni fa. Le onde luminose si muovono molto velocemente, circa 186.000 miglia (300.000 km) al secondo, ogni secondo. Più un oggetto è lontano, più guardiamo indietro nel tempo. Ciò è dovuto al tempo impiegato dalla luce per viaggiare dal corpo a noi

Quindi puoi iniziare a pensare a quanto velocemente muoiono le prime stelle e inquinano il gas [to] Ha creato la seconda generazione di stelle che compongono questa galassia.

La scorsa settimana, le immagini abbaglianti e senza precedenti di Webb di un “vivaio stellare”, una stella morente ricoperta di polvere e una “danza cosmica” tra una serie di galassie sono state rivelate al mondo per la prima volta.

Ha posto fine a mesi di frenetica attesa e anticipazione quando è stato affrontato il primo lotto di un tesoro di immagini che sarebbe culminato nel nostro primo sguardo all’alba dell’universo.

Le capacità a infrarossi di Webb gli consentono di “vedere il tempo passato” entro soli 100-200 milioni di anni dal Big Bang, permettendogli di scattare foto delle prime stelle a brillare nell’universo più di 13,5 miliardi di anni fa.

Le sue prime immagini di nebulose, esopianeti e ammassi galattici hanno suscitato grandi celebrazioni nel mondo scientifico, in quello che è stato salutato come un “Grande Giorno per l’Umanità”.

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I ricercatori inizieranno presto a saperne di più sulle masse, le età, la storia e la composizione delle galassie mentre Webb cerca di esplorare le galassie più antiche dell’universo.

Telescopio James Webb

Il James Webb Telescope è stato descritto come una “macchina del tempo” che potrebbe aiutare a svelare i segreti del nostro universo.

Il telescopio sarà utilizzato per osservare le prime galassie nate nell’universo primordiale più di 13,5 miliardi di anni fa e per osservare le sorgenti di stelle, esopianeti e persino lune e pianeti del nostro sistema solare.

L’enorme telescopio, che è già costato più di 7 miliardi di dollari (5 miliardi di sterline), è il successore del telescopio spaziale Hubble in orbita.

Il telescopio James Webb e la maggior parte dei suoi strumenti hanno una temperatura di circa 40 K – circa meno 387 gradi Fahrenheit (meno 233 gradi Celsius).

È il più grande e potente telescopio spaziale orbitante al mondo, in grado di guardare indietro di 100-200 milioni di anni dopo il Big Bang.

L’osservatorio a infrarossi orbitante è progettato per essere circa 100 volte più potente del suo predecessore, il telescopio spaziale Hubble.

Alla NASA piace pensare a James Webb come un successore di Hubble piuttosto che un sostituto, poiché i due lavoreranno insieme per un po’.

Il telescopio Hubble è stato lanciato il 24 aprile 1990 tramite lo space shuttle Discovery dal Kennedy Space Center in Florida.

Orbita intorno alla Terra a circa 17.000 miglia orarie (27.300 chilometri orari) in un’orbita terrestre bassa ad un’altitudine di circa 340 miglia.