RIT天體物理學家合作開展JWST調查獲得早期宇宙的廣闊視野

這張圖片是詹姆斯韋伯太空望遠鏡上的近紅外相機(NIRCam) 拍攝的較大馬賽克的一部分。它來自北斗七星手柄附近的一片天空。這是宇宙進化早期發(fā)布科學調查 (CEERS) 合作獲得的首批圖像之一。RIT 副教授 Jeyhan Kartaltepe 是該調查的 18 位聯(lián)合調查員之一。

來自宇航局詹姆斯韋伯太空望遠鏡的新圖像顯示了可能是有史以來最早觀察到的星系之一。這些圖像包括超過 130 億年前的物體，其中一個提供的視野比韋伯在 7 月 12 日發(fā)布的第一張深場圖像要寬得多。這些圖像代表了天文學家主要合作中的一些初步成果和其他學術研究人員與 NASA 和全球合作伙伴合作，以發(fā)現(xiàn)有關宇宙的新見解。

這些圖像是由德克薩斯大學奧斯汀分校的一位科學家領導的宇宙進化早期發(fā)布科學調查(CEERS) 拍攝的。Jeyhan Kartaltepe是羅徹斯特理工學院物理與天文學學院的副教授，他是來自 12 個機構的 18 位聯(lián)合研究員之一，他還有來自和其他 9 個國家的 100 多名合作者。CEERS 研究人員正在研究一些最早的星系是如何在宇宙不到其當前年齡的 5% 時形成的，在被稱為再電離的時期，以及星系從那時到今天是如何演化的。

詹姆斯韋伯太空望遠鏡上的中紅外儀器 (MIRI) 從北斗七星手柄附近的一片天空中拍攝的圖像。這是宇宙進化早期發(fā)布科學調查 (CEERS) 合作獲得的首批圖像之一。

該團隊已經(jīng)確定了一個他們估計正在被觀測到的特別令人興奮的物體，因為它距離大爆炸僅 2.9 億年。天文學家將此稱為 z~14 的紅移。

該發(fā)現(xiàn)已在預印本服務器 arXiv 上發(fā)表，正在等待在同行評審期刊上發(fā)表。如果這一發(fā)現(xiàn)得到證實，它將成為有史以來觀測到的最早的星系之一，它的存在將表明星系的形成時間比許多天文學家以前認為的要早得多。

前所未有的清晰圖像揭示了一系列復雜的星系隨著時間的推移而演變——一些優(yōu)雅成熟的風車，一些胖乎乎的蹣跚學步的孩子，還有一些薄薄的漩渦狀的做事鄰居。這些圖像需要大約 24 小時才能收集，它們來自北斗七星手柄附近的一片天空，北斗七星是一個正式命名為大熊座的星座。哈勃太空望遠鏡之前曾觀測到同樣的天空區(qū)域，如在加長格羅斯地帶所見。

“這些圖像令人興奮，因為這些真正高紅移星系候選者的絕對數(shù)量比我們預期的要大，”Kartaltepe 說。“我們知道我們會找到一些，但我認為沒有人認為我們會找到這么多。這要么意味著宇宙的運作方式與我們想象的略有不同，要么存在許多其他污染源，而這些候選者將變成其他東西?，F(xiàn)實可能是兩者兼而有之。”

Kartaltepe 在調查中擔任多個領導角色，專注于形態(tài)——測量星系的形狀和大小并研究它們的結構如何演化——以及使用 NIRSpec 儀器建立和分析遙遠星系的光譜觀測。她的三個天體物理科學與技術博士學位。學生——Isabella Cox、Caitlin Rose 和 Brittany Vanderhoof——參與了調查并處理了數(shù)據(jù)。

整個 CEERS 計劃將涉及 60 多個小時的望遠鏡時間。更多的成像數(shù)據(jù)將在 12 月收集，以及數(shù)百個遙遠星系的光譜測量。

Kartaltepe 還是COSMOS-Web 的首席研究員，這是 JWST 第一年選擇的最大的一般觀察者計劃。在 218 個觀測小時的過程中，COSMOS-Web 將通過多波段、高分辨率近紅外成像和前所未有的 32,000 個中紅外星系對 50 萬個星系進行雄心勃勃的調查。JWST 預計將于 12 月開始為 COSMOS-Web 收集第一批數(shù)據(jù)。