Sinds de lancering heeft de James Webb Space Telescope gedetailleerde beelden en details teruggestuurd Spectra Van sterrenstelsels toen het heelal nog maar 900 miljoen jaar oud was.
NASA, ESA, Canadian Space Agency, Simon Lilly (ETH Zürich), Daichi Kashino (Nagoya Universiteit), Jorrit Mathie (ETH Zürich), Christina Ehlers (MIT), Rongmon Bordoloi (NCSU), Ruari McKenzie (ETH Zürich)
Onderschrift verbergen
Schakel bijschrift in
NASA, ESA, Canadian Space Agency, Simon Lilly (ETH Zürich), Daichi Kashino (Nagoya Universiteit), Jorrit Mathie (ETH Zürich), Christina Ehlers (MIT), Rongmon Bordoloi (NCSU), Ruari McKenzie (ETH Zürich)
Sinds de lancering heeft de James Webb Space Telescope gedetailleerde beelden en details teruggestuurd Spectra Van sterrenstelsels toen het heelal nog maar 900 miljoen jaar oud was.
NASA, ESA, Canadian Space Agency, Simon Lilly (ETH Zürich), Daichi Kashino (Nagoya Universiteit), Jorrit Mathie (ETH Zürich), Christina Ehlers (MIT), Rongmon Bordoloi (NCSU), Ruari McKenzie (ETH Zürich)
De James Webb-ruimtetelescoop is de krachtigste telescoop die ooit in de ruimte is gebracht. Als zodanig helpt het een nieuw tijdperk van astrofysica in te luiden. Astronomen kunnen sterrenstelsels nu verder en ouder bestuderen dan ooit tevoren.
“Als ik paleontoloog was, zou ik dieper en dieper graven om de oudste botten te vinden”, zegt hij. “In de astronomie kijken we naar onze geschiedenis.” Jorge Moreno, universitair hoofddocent astronomie aan het Pomona College. “We moeten terugkijken in de tijd, maar we hebben geen tijdmachine. Dus wat we doen is kijken naar hele verre afstanden.”
Terwijl ze de diepe en verre geschiedenis van het universum onderzochten, waren wetenschappers geschokt toen ze ontdekten dat sterrenstelsels veel eerder in onze kosmische geschiedenis verschenen dan wetenschappers hadden verwacht.
Het is een galactische controverse die astronomen over de hele wereld zowel enthousiast als verbijsterd heeft.
Dus, wat is het met deze sterrenstelsels dat astronomen interesseert? JWST detecteert niet alleen sterrenstelsels die zich aan het vormen zijn 200-500 miljoen jaar geleden Na de oerknal, maar dat zijn zij ook Groter En Helderder Wat astronomen hadden verwacht.
Gebruik licht om voorbij te kijken
De verste sterrenstelsels die door de telescoop worden waargenomen, behoren ook tot de oudste in ons universum. De James Webb-ruimtetelescoop kan ze zien omdat hij het zwakke licht opvangt dat ze uitstralen.
Tegen de tijd dat licht uit deze verre gebieden van het universum een telescoop nadert, bevindt het zich in het infrarode bereik en is het niet langer zichtbaar met het blote oog. Licht dat voor mensen zichtbaar is, is slechts een klein deel van het totale lichtbereik op het aardoppervlak Elektromagnetisch veld.
Kosmische roodverschuiving is het proces waarbij de golflengten van licht worden verlengd terwijl ze door het uitdijende heelal reizen.
NASA en A. Veld (STScI)
Onderschrift verbergen
Schakel bijschrift in
NASA en A. Veld (STScI)
Kosmische roodverschuiving is het proces waarbij de golflengten van licht worden verlengd terwijl ze door het uitdijende heelal reizen.
NASA en A. Veld (STScI)
Dit licht moest een hele tijd reizen voordat het de telescoop bereikte. Ter referentie: het duurt ongeveer acht minuten om licht van de zon naar uw oog te reizen. Het licht van Proxima Centauri, de dichtstbijzijnde buurster van de zon, heeft iets meer dan vier jaar nodig om ons hier op aarde te bereiken.
Een tiener zien terwijl je de kleuterschool verwacht
Licht is een tweesnijdend zwaard in de context van deze sterrenstelsels. Het is wat ons in staat stelt sterrenstelsels te bestuderen. Maar er komt veel meer bij kijken dan astronomen hadden verwacht.
De helderheid van een sterrenstelsel kan verband houden met zijn massa, omdat het licht van een sterrenstelsel afkomstig is van sterren. Als je uitgaat van een gegeven gemiddelde helderheid en massa van de ster, kun je bij benadering de massa van het sterrenstelsel schatten.
Maar een groot deel van het modelleren dat astronomen tot nu toe hebben gedaan, heeft hen doen geloven dat er niet genoeg tijd is geweest voor sterrenstelsels om in zo korte tijd zoveel massa te verwerven.
“Het is alsof je naar een kleuterschool gaat en een tiener ziet”, zegt Moreno.
Moreno zegt echter dat de veronderstelling dat helderheid gelijk is aan massa niet altijd accuraat is. Er zou bijvoorbeeld een actief superzwaar zwart gat kunnen zijn in het centrum van deze vroege sterrenstelsels Heldere accumulatortabletten Of hoogenergetische jets die sterrenstelsels kunstmatig massief laten lijken. Of, als er heet stof in de sterrenstelsels aanwezig is – dat heel helder lijkt in de infrarode golflengten die door de James Webb Ruimtetelescoop worden opgevangen – zou dat er ook voor zorgen dat de sterrenstelsels massiever lijken dan ze in werkelijkheid zijn.
Wanneer jonge sterrenstelsels oud zijn voor hun leeftijd
De meeste sterrenstelsels zijn onderverdeeld in twee typen: spiraalstelsels, die schijfachtig zijn en armen van stof en gas hebben; En elliptische vormen, die lijken op bollen van zacht licht.
Tot nu toe dachten wetenschappers dat alle sterrenstelsels uit deze relatief vroege periode in de geschiedenis van het universum te klein zouden zijn om nog in het binaire getal te worden gedwongen. In plaats daarvan dachten astronomen dat sterrenstelsels klodders zouden zijn. Maar Moreno en andere astronomen zoals hij zijn nu enthousiast om onderzoek te doen naar wat lijkt op zeer georganiseerde sterrenstelsels.
‘Sommige ervan lijken erg op sterrenstelsels in het lokale universum’, zegt hij. “Ze lijken een extra structuur te hebben en misschien zelfs spiraalarmen. Dit hadden we niet echt verwacht.”
Het hoge niveau van structuur en helderheid in deze sterrenstelsels brengt sommige astrofysici ertoe de ouderdom van het universum in twijfel te trekken.
Het heelal lijkt geen dag ouder te zijn dan 13,8 miljard jaar
ernstig.
In een poging de schokkend heldere, zeer gestructureerde – en misschien zeer massieve – sterrenstelsels te verklaren die zo vroeg in de tijdlijn van het universum bestonden, hebben sommige onderzoekers de hypothese geopperd dat het universum grofweg twee keer zo oud is als eerder werd gedacht. Ze duwen de leeftijd van het universum van 13,8 miljard jaar naar ongeveer 26,7 miljard jaar.
Een artikel dat eerder dit jaar in het tijdschrift verscheen Maandelijkse mededelingen van de Royal Astronomical Societyj Ik kwam tot deze conclusie nadat ik twee modellen van het universum had gecombineerd. Eén daarvan is het algemeen aanvaarde model van de uitdijing van het heelal. Dit model laat zien dat naarmate het heelal uitdijt, het licht van sterrenstelsels verder moet reizen en dus van het blauwere lichtspectrum naar het rodere lichtspectrum moet verschuiven. Het andere model waarmee het werd gecombineerd, werd ontkracht. Het wordt het vermoeide lichtmodel genoemd en beweert dat naarmate het licht door het universum reist, het roder wordt omdat het ‘vermoeid’ raakt of energie verliest.
Moreno zegt dat het combineren van modellen weliswaar slim is, maar dat dit niet door wetenschappelijk bewijs wordt ondersteund.
“Ik denk dat als je in de wetenschap al een eenvoudiger model hebt, je daaraan moet vasthouden, tenzij je buitengewoon bewijs hebt om het tegendeel te doen.”
Moreno waarschuwt mensen ook om niet te snel te veronderstellen dat het universum twee keer zo oud is als eerder werd gedacht. Als dit waar zou zijn, zouden wetenschappers dit kunnen bewijzen door rechtstreeks sterren en sterrenstelsels te observeren die ouder zijn dan 13,8 miljard jaar, de momenteel aanvaarde leeftijd van het universum.
Een dergelijk bewijs werd niet gevonden.
We pauzeren om oude Hongaarse wijsheid in ons op te nemen
NASA ontvangt elke dag meer gegevens van de James Webb-ruimtetelescoop, en met extra gegevens ontstaan er mogelijkheden voor nieuwe oplossingen.
Maar voor Moreno is het ook belangrijk om even stil te staan bij de conclusies die we trekken op basis van observaties.
Hetzelfde geldt voor de lessen die uit deze sterrenstelsels zijn geleerd, zoals Moreno opmerkt, terwijl ze perioden van afwisselende helderheid en duisternis doormaken. “Ik denk dat dit iets is dat we van hen moeten leren – dat het belangrijk is om momenten te hebben waarop we heel enthousiast zijn om dingen te ontdekken. Maar er zijn momenten waarop we moeten kalmeren, een pauze moeten nemen en echt helder en duidelijk over dingen moeten nadenken. . Langzaam.”
Deze aflevering werd geproduceerd door Rachel Carlson. Bewerkt door Rebecca Ramirez en Pearly McCoy. Anil Oza verifieerde de feiten. Josh Newell was de geluidstechnicus. Speciale dank aan James Davenport.
Vragen of meningsverschillen? E-mail ons op [email protected].
‘Webgeek. Wannabe-denker. Lezer. Freelance reisevangelist. Liefhebber van popcultuur. Gecertificeerde muziekwetenschapper.’
