Astronomen teilen frühe Bilder von James Webbs Galaxiendurchmusterung

Eskere Guru

Eines der Hauptziele des James-Webb-Weltraumteleskops ist die Beobachtung einiger der frühesten Galaxien im Universum, und dazu muss es in der Lage sein, extrem entfernte Objekte zu sehen. Aber die genaue Betrachtung einer bestimmten sehr alten Galaxie ist nur die Hälfte des Problems. Um die frühesten Stadien des Universums wirklich zu verstehen, müssen Astronomen auch sehen, wie diese sehr alten Galaxien verteilt sind, damit sie die großräumige Struktur des Universums verstehen können.

Das ist das Ziel des COSMOS-Web-Programms, das James Webb verwendet, um einen weiten Bereich des Himmels zu vermessen und nach diesen seltenen, alten Galaxien zu suchen. Es zielt darauf ab, bis zu 1 Million Galaxien während über 255 Stunden Beobachtungszeit zu untersuchen, wobei sowohl Webbs Nahinfrarotkamera (NIRCam) als auch seine Mittelinfrarot-Instrumentenkamera (MIRI) verwendet werden. Obwohl noch viel zu beobachten ist, haben die Forscher des COSMOS-Web-Programms kürzlich einige ihrer ersten Ergebnisse geteilt.

Bilder von vier beispielhaften Galaxien, die aus der ersten Epoche der COSMOS-Web NIRCam-Beobachtungen ausgewählt wurden und die Bandbreite der sichtbaren Strukturen hervorheben. Oben links ist eine vergitterte Spiralgalaxie; oben rechts ist ein Beispiel einer Gravitationslinse, bei der die Masse der zentralen Galaxie bewirkt, dass das Licht einer entfernten Galaxie in Bögen gestreckt wird; Unten links ist eine nahe gelegene Galaxie, die Materialhüllen zeigt, was darauf hindeutet, dass sie in ihrer Vergangenheit mit einer anderen Galaxie verschmolzen ist; Unten rechts ist eine vergitterte Spiralgalaxie mit mehreren Ansammlungen aktiver Sternentstehung zu sehen.
Diese Bilder von vier beispielhaften Galaxien, die aus der ersten Epoche der COSMOS-Web NIRCam-Beobachtungen ausgewählt wurden, verdeutlichen die Bandbreite der sichtbaren Strukturen. Oben links ist eine vergitterte Spiralgalaxie; oben rechts ist ein Beispiel einer Gravitationslinse, bei der die Masse der zentralen Galaxie bewirkt, dass das Licht einer entfernten Galaxie in Bögen gestreckt wird; Unten links ist eine nahe gelegene Galaxie, die Materialhüllen zeigt, was darauf hindeutet, dass sie in ihrer Vergangenheit mit einer anderen Galaxie verschmolzen ist; Unten rechts ist eine vergitterte Spiralgalaxie mit mehreren Ansammlungen aktiver Sternentstehung zu sehen. COSMOS-Web/Kartaltepe, Casey, Franco, Larson, et al./RIT/UT Austin/IAP/CANDIDE

„Es ist unglaublich aufregend, die ersten Daten vom Teleskop für COSMOS-Web zu erhalten“, sagte der Hauptforscher Jeyhan Kartaltepe vom Rochester Institute of Technology in einer Erklärung . „Alles hat wunderbar funktioniert und die Daten sind noch besser als wir erwartet hatten. Wir haben wirklich hart daran gearbeitet, Bilder in wissenschaftlicher Qualität für unsere Analyse zu erstellen, und dies ist nur ein Tropfen auf den heißen Stein dessen, was noch kommen wird.“

Die ersten Bilder enthalten vier Galaxien, die ausgewählt wurden, weil sie die verschiedenen Arten von Galaxien darstellen, die die Untersuchung finden wird. Es gibt eine vergitterte Spiralgalaxie wie unsere Milchstraße und eine ähnliche Galaxie, die einer starken Sternentstehung unterliegt. Es gibt auch eine Galaxie, die vor kurzem verschmolzen zu sein scheint, und eine Galaxie, deren Licht aufgrund von Gravitationslinsen gebeugt ist.

Die erste Epoche der COSMOS-Web NIRCam-Beobachtungen vom 5. bis 6. Januar 2023, einschließlich der Filter F115W, F150W, F277W und F444W als Farbkomposit. Diese Daten umfassen sechs Besuche oder Hinweise von insgesamt 152 Besuchen. Die Gesamtfläche, die hier von NIRCam abgedeckt wird, beträgt ∼77 arcmin^2. Die relative Position dieses Mosaiks in der Vermessung ist oben links dargestellt. Unten links befinden sich mehrere vergrößerte 10′′ × 10′′-Ausschnitte und ein 16′′ × 16′′-Ausschnitt, die spezifische Galaxien zeigen, die aus diesen ersten Daten ausgewählt wurden.
Die erste Epoche der COSMOS-Web NIRCam-Beobachtungen vom 5. bis 6. Januar 2023, einschließlich der Filter F115W, F150W, F277W und F444W als Farbkomposit. COSMOS-Web/Kartaltepe, Casey, Franco, Larson, et al./RIT/UT Austin/IAP/CANDIDE

Dies ist nur ein winziger Ausschnitt der bisher durch die Durchmusterung identifizierten Galaxien. Das Bild oben zeigt die Beobachtungen, die zwischen dem 5. und 6. Januar dieses Jahres gemacht wurden, und gibt einen Hinweis darauf, wie umfangreich und detailliert die letztendliche vollständige Umfrage sein wird. Dieses Mosaik bestand aus sechs Ausrichtungen des Teleskops, von insgesamt 77, die im April und Mai dieses Jahres gemacht werden sollten, mit weiteren 69 im Dezember 2023 und Januar 2024.

„Dieser erste Schnappschuss von COSMOS-Web enthält etwa 25.000 Galaxien – eine erstaunliche Zahl, die sogar größer ist als das, was sich im Hubble Ultra Deep Field befindet“, sagte die leitende Forscherin Caitlin Casey von der University of Texas in Austin. „Es ist eines der größten JWST-Bilder, die bisher aufgenommen wurden. Und doch sind es nur 4 % der Daten, die wir für die vollständige Umfrage erhalten werden. Wenn es fertig ist, wird dieses tiefe Feld erstaunlich groß und überwältigend schön sein.“