Telescopul James Webb a surprins o fuziune uluitoare în Universul îndepărtat

Observațiile acestui quasar, unul dintre primele studiate cu instrumentul NIRSpec al lui Webb, atunci când Universul avea mai puțin de un miliard de ani, au dezvăluit date de o calitate senzațională: instrumentul „a capturat” spectrul quasarului cu o marjă de eroare de mai puțin de 1% per pixel.

Galaxia gazdă a PJ308-21 prezintă metalicitate ridicată și condiții de fotoionizare tipice unui nucleu galactic activ (AGN), în timp ce una dintre galaxiile satelit prezintă metalicitate scăzută (care se referă la abundența elementelor chimice mai grele decât hidrogenul și heliul) și fotoionizare indusă de formarea de stele.

• Cum și-a salvat Pământul apa de la distrugere totală în urmă cu 4,6 miliarde de ani
• Sonda MAVEN se rotește neputincioasă după ce s-a pierdut contactul

O metalicitate mai ridicată caracterizează a doua galaxie satelit, care este parțial fotoionizată de quasar.

Descoperirea a permis astronomilor să determine masa găurii negre supermasive din centrul sistemului (aproximativ 2 miliarde de mase solare).

Pe atunci, Universul avea mai puțin de un miliard de ani

De asemenea, a confirmat faptul că atât quasarul, cât și galaxiile din jur sunt foarte evoluate în ceea ce privește îmbogățirea în masă și în metale și se află într-o creștere constantă.

Acest lucru are implicații profunde pentru înțelegerea noastră a istoriei cosmice și a evoluției chimice a galaxiilor, subliniind impactul transformator al acestei cercetări.

„Studiul nostru relevă faptul că atât găurile negre din centrul quasarilor de la distanțe mari față de roșu, cât și galaxiile care le găzduiesc trec printr-o creștere extrem de eficientă și tumultoasă încă din primul miliard de ani de istorie cosmică, ajutate de mediul galactic bogat în care se formează aceste surse”, explică Roberto Decarli, cercetător la INAF din Bologna și primul autor al articolului.

Quasarul și galaxiile din jur se află într-o creștere constantă

Datele au fost obținute în septembrie 2022 ca parte a Programului 1554, unul dintre cele nouă proiecte conduse de Italia ale primului ciclu de observații al JWST. Decarli conduce acest program pentru a observa fuziunea dintre galaxia care găzduiește quasarul (PJ308-21) și două dintre galaxiile sale satelit.

Observațiile au fost efectuate în modul spectroscopie de câmp integral: pentru fiecare pixel al imaginii, se poate observa spectrul întregii benzi optice, deplasat spre infraroșu de expansiunea Universului.

Acest lucru permite studierea diferitelor trasoare de gaz (linii de emisie) printr-o abordare 3D. Datorită acestei tehnici, echipa condusă de INAF a detectat emisii extinse spațial din diferite elemente, care au fost utilizate pentru a studia proprietățile mediului interstelar ionizat, inclusiv sursa și duritatea câmpului de radiație fotoionizantă, metalicitatea, obscuritatea prafului, densitatea și temperatura electronilor și rata de formare a stelelor. În plus, cercetătorii au detectat marginal emisia de lumină stelară asociată cu sursele însoțitoare, scrie EurekAlert.

Vă recomandăm să mai citiți și:

Astronomii au observat lumina de la unii dintre cei mai vechi quasari din Univers

Astronomii au descoperit mii de quasari roșii activi cu semnale radio puternice

A fost observată emisia de raze X de la cel mai luminos quasar văzut în ultimele 9 miliarde de ani

O descoperire rară și neașteptată. Hubble a surprins un quasar dublu în Universul îndepărtat