Tin tức Vũ trụ TV

Kính viễn vọng James Webb của NASA sẽ tiết lộ các thiên hà ẩn

Ngày:
Oct 14, 2020
Tóm lược:

Các mô phỏng cho thấy có thể phân biệt thiên hà chủ với chuẩn tinh, mặc dù vẫn còn nhiều thách thức do kích thước nhỏ của thiên hà trên bầu trời.

Share:
CÂU CHUYỆN ĐẦY ĐỦ

Các mô phỏng cho thấy có thể phân biệt thiên hà chủ với chuẩn tinh, mặc dù vẫn còn nhiều thách thức do kích thước nhỏ của thiên hà trên bầu trời.

Hai nghiên cứu mới của Đại học Melbourne sẽ giúp kính viễn vọng không gian lớn nhất, mạnh mẽ nhất và phức tạp nhất từng được chế tạo để khám phá các thiên hà chưa từng thấy trước đây của loài người.

Các bài báo được xuất bản trên Tạp chí Vật lý thiên văn (The Astrophysical Journal) và Thông báo hàng tháng của Hiệp hội Thiên văn Hoàng gia và cho thấy Kính viễn vọng Không gian James Webb của NASA, dự kiến ​​phóng vào cuối năm tới, sẽ tiết lộ các thiên hà ẩn.

Những ánh sáng mạnh mẽ được gọi là ‘chuẩn tinh’ là những vật thể sáng nhất trong vũ trụ. Được cung cấp năng lượng bởi các lỗ đen siêu lớn có khối lượng gấp một nghìn tỷ lần Mặt trời của chúng ta, chúng sáng hơn toàn bộ thiên hà với hàng tỷ ngôi sao.

Các mô phỏng được dẫn đầu bởi ứng viên Tiến sĩ Khoa học, Madeline Marshall, cho thấy rằng ngay cả Kính viễn vọng Không gian Hubble của NASA cũng không thể nhìn thấy các thiên hà hiện đang bị ẩn bởi các chuẩn tinh này, thì Kính viễn vọng James Webb vẫn có thể vượt qua các ánh sáng chói.

Bà Marshall, người đã thực hiện nghiên cứu của mình tại Trung tâm ARC về Vật lý thiên văn 3 chiều (ASTRO 3D) cho biết: “Webb sẽ mở ra cơ hội quan sát các thiên hà chủ rất xa này lần đầu tiên.

“Điều đó có thể giúp chúng ta trả lời những câu hỏi như: Làm thế nào mà lỗ đen có thể phát triển lớn nhanh như vậy? Liệu có mối quan hệ nào giữa khối lượng của thiên hà và khối lượng của lỗ đen, như chúng ta thấy trong vũ trụ gần đó không?”

Nghiên cứu của Madeline Marshall đã xem xét các mô phỏng của Kính viễn vọng Không gian James Webb, đang trải qua các thử nghiệm cuối cùng trước khi được phóng lên vũ trụ vào năm tới. Hình ảnh: Madeline Marshall
Nghiên cứu của Madeline Marshall đã xem xét các mô phỏng của Kính viễn vọng Không gian James Webb, đang trải qua các thử nghiệm cuối cùng trước khi được phóng lên vũ trụ vào năm tới.
Hình ảnh: Madeline Marshall

Mặc dù chuẩn tinh được biết là cư trú tại trung tâm của các thiên hà, rất khó để phân biệt những thiên hà đó như thế nào và chúng so sánh với những thiên hà không có chuẩn tinh như thế nào.

đồng tác giả ASTRO 3D, Stuart Wyithe của Đại học Melbourne cho biết: “Cuối cùng, các quan sát của Webb sẽ cung cấp những hiểu biết mới về các hệ thống cực đoan này”.

“Dữ liệu mà nó thu thập được sẽ giúp chúng ta hiểu làm thế nào mà một lỗ đen có thể phát triển nặng gấp một tỷ lần Mặt trời của chúng ta chỉ trong một tỷ năm. Những lỗ đen lớn này không nên tồn tại sớm như vậy vì không có đủ thời gian cho chúng phát triển rất lớn. “

Nhóm nghiên cứu của Đại học Melbourne đã hợp tác với các nhà nghiên cứu từ Mỹ, Trung Quốc, Đức và Hà Lan để sử dụng Kính viễn vọng Không gian Hubble để cố gắng quan sát các thiên hà này.

Sau đó, họ sử dụng một mô phỏng máy tính hiện đại có tên BlueTides, được phát triển bởi một nhóm do khách du lịch nổi tiếng ASTRO 3D, Tiziana Di Matteo, từ Đại học Carnegie Mellon ở Pittsburgh, Pennsylvania, Hoa Kỳ, phát triển.

“BlueTides được thiết kế để nghiên cứu sự hình thành và tiến hóa của các thiên hà và chuẩn tinh trong một tỷ năm đầu tiên của lịch sử vũ trụ”, Yueying Ni của Đại học Carnegie Mellon, người điều hành mô phỏng BlueTides, cho biết.

“Thể tích vũ trụ lớn và độ phân giải không gian cao của nó cho phép chúng tôi nghiên cứu các vật chủ chuẩn tinh quý hiếm đó trên cơ sở thống kê.”

Nhóm nghiên cứu đã sử dụng những mô phỏng này để xác định những gì camera của Webb sẽ nhìn thấy nếu đài quan sát nghiên cứu những hệ thống ở xa này. Họ phát hiện ra rằng việc phân biệt thiên hà chủ với chuẩn tinh là có thể thực hiện được, mặc dù vẫn còn nhiều thách thức do kích thước nhỏ của thiên hà trên bầu trời.

Họ cũng phát hiện ra rằng các thiên hà chứa chuẩn tinh có xu hướng nhỏ hơn mức trung bình, chỉ trải dài khoảng 1/30 đường kính của Dải Ngân hà mặc dù có khối lượng gần bằng thiên hà của chúng ta.

Bà Marshall kết luận: “Các thiên hà chủ rất nhỏ so với các thiên hà trung bình tại thời điểm đó.”


Nguồn truyện:

Tài liệu do Đại học Melbourne cung cấp . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa về kiểu dáng và độ dài.


Tài liệu tham khảo Tạp chí :

  1. MA Marshall, M. Mechtley, RA Windhorst, SH Cohen, RA Jansen, L. Jiang, VR Jones, JSB Wyithe, X. Fan, NP Hathi, K. Jahnke, WC Keel, AM Koekemoer, V. Marian, K. Ren , J. Robinson, HJA Röttgering, RE Ryan, E. Scannapieco, DP Schneider, G. Schneider, BM Smith, H. Yan. Giới hạn đối với sự phát xạ tia cực tím của khung khôi phục từ các vật chủ chuẩn tinh z ≃ 6 tia hồng ngoại xa . Tạp chí Vật lý thiên văn , 2020; 900 (1): 21 DOI: 10.3847 / 1538-4357 / abaa4c
  2. Madeline A Marshall, Yueying Ni, Tiziana Di Matteo, J Stuart B Wyithe, Stephen Wilkins, Rupert AC Croft, Jussi K Kuusisto. Các thiên hà chủ của z = 7 chuẩn tinh: dự đoán từ mô phỏng BlueTides . Thông báo hàng tháng của Hiệp hội Thiên văn Hoàng gia , năm 2020; DOI: 10.1093 / mnras / staa2982

Bài viết liên quan

Bài viết mới