[사이테크+] O segredo da luz brilhante das galáxias jovens no universo primitivo é… o “flash de uma formação estelar explosiva”.

Prazo de entrega04/10/2023 10:10

Equipe de pesquisa americana: “Galáxias gigantes no universo primitivo parecem grandes não por causa de sua grande massa, mas por causa de seu brilho.”

(Seoul = Yonhap News) Repórter Juyoung Lee = As galáxias gigantes descobertas centenas de milhões de anos após o Big Bang nas primeiras observações do Telescópio Espacial James Webb (JWST) não são realmente massivas, mas parecem brilhantes por causa dos flashes explosivos de estrelas se formando nas galáxias. Jovem, os resultados da pesquisa apareceram.

Ilustração de uma jovem galáxia no início do universo, brilhantemente iluminada pela explosão de uma formação estelar.

Imagem de uma jovem galáxia no universo primitivo reconstruída a partir de dados de simulação. A equipe de pesquisa explicou que as galáxias gigantes descobertas centenas de milhões de anos após o Big Bang, que foram descobertas nas primeiras observações do Telescópio Espacial James Webb (JWST), não são realmente enormes, mas parecem brilhantes devido ao flash das estrelas. que se formaram explosivamente em galáxias jovens. Estrelas e galáxias aparecem como pontos brancos brilhantes, enquanto a matéria escura e os gases difusos aparecem em roxo e vermelho. [Aaron M. Geller, Northwestern, CIERA+IT-RCDS 제공. 재판매 및 DB 금지]

No dia 4 deste mês, a equipe do Dr. Claude Andre Faucher-Jaeger da Northwestern University anunciou na revista científica “Astrophysical Journal Letters” que chegaram a esta conclusão usando as mais recentes simulações de computador para modelar como as galáxias se formaram imediatamente após o Grande Bang. Explosão.

O Telescópio James Webb, atualmente o equipamento de observação astronómica mais avançado da humanidade, descobriu seis galáxias gigantes com uma massa total entre 10 e 100 mil milhões de vezes a massa do Sol em galáxias jovens apenas 600 milhões de anos após o Big Bang nas suas observações iniciais. Eles contaram isso ao mundo acadêmico e foi chocante.

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Alguns cientistas levantaram a necessidade de revisar o modelo padrão da cosmologia atual, dizendo que uma galáxia tão jovem é muito brilhante e massiva para ser considerada como tendo se formado diretamente após o Big Bang, e é como um bebê recém-nascido que se transforma em adulto em apenas alguns minutos. Anos.

“Foi uma grande surpresa porque estas galáxias no início do Universo eram muito mais brilhantes do que o esperado. Eu vi,” disse o Dr. Faucher-Geiger.

Neste estudo, a equipe de pesquisa usou a simulação Feedback on Relative Ecological (FIRE), um projeto conjunto entre a Northwestern University, o California Institute of Technology (CalTech), a Princeton University e a University of California at San Diego (UC San Diego) . Modelar o processo de formação de galáxias no universo primitivo.

O Centro de Astrofísica Computacional do Flatiron Institute, o Massachusetts Institute of Technology (MIT) e a Universidade da Califórnia, Davis (UC Davis) serviram como co-investigadores neste estudo.

As simulações FIRE combinam teoria astrofísica com algoritmos de última geração para modelar a formação de galáxias. Através disso, podemos explorar como as galáxias se formam, crescem e mudam de forma, e explicar a energia, a massa, o momento e os elementos químicos que retornam das estrelas.

Seis galáxias gigantes 500 a 800 milhões de anos após o Big Bang

Os círculos vermelhos em cada imagem são galáxias gigantes 500 a 800 milhões de anos após o Big Bang. A galáxia à esquerda na linha inferior contém atualmente o mesmo número de estrelas que a Via Láctea, mas estima-se que a sua densidade estelar seja 30 vezes maior. [NASA, ESA, CSA, I. Labbe (Swinburne University of Technology) 제공. 재판매 및 DB 금지]

Através de simulações, a equipe de pesquisa descobriu que galáxias gigantes no universo primitivo poderiam brilhar tanto quanto galáxias gigantes sem realmente terem tanta massa.

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O brilho de uma galáxia é geralmente determinado por sua massa, mas as galáxias brilhantes descobertas pelo Telescópio Espacial James Webb não têm muita massa, mas podem brilhar tão intensamente quanto galáxias gigantes devido a estrelas que se formam de forma irregular e explosiva.

Como resultado de simulações de modelagem do universo primitivo, descobriu-se que as estrelas em galáxias jovens não se formam a uma taxa constante, mas em vez disso passam por uma “formação estelar explosiva”, que aumenta rapidamente em um curto período de tempo.

A equipe de pesquisa disse que no processo de formação estelar explosiva, muitas estrelas são formadas ao mesmo tempo, então a formação estelar torna-se muito pequena por milhões de anos, então muitas estrelas são formadas novamente, e o padrão se repete, devido aos flashes emitidos. pelas estrelas formadas explosivamente. A galáxia brilharia mais forte em relação à sua massa, e ele mostrou que isso era possível.

Além disso, como resultado de simulações que previam o número de galáxias brilhantes que poderiam ter existido no início do universo, descobriu-se que elas realmente correspondiam ao número de galáxias brilhantes observadas pelo Telescópio Espacial James Webb.

“Este estudo não apenas explica por que as pequenas galáxias no universo primitivo pareciam tão incrivelmente massivas, mas também mostra que o modelo padrão da cosmologia atual não deveria ter problemas em atingir este nível de brilho no início do universo”, disse o Dr. -Geiger. Ele disse.

Ele disse: “A formação estelar explosiva ocorre frequentemente em galáxias de baixa massa, mas a razão ainda é objeto de pesquisa. Ela forma um ciclo no qual a estrela que se forma explode explosivamente na forma de uma supernova após milhões de anos e o gás se transforma em uma explosão.” Uma nova estrela novamente.” “Posso ver isso”, acrescentou.

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◆ Fonte: Astrophysical Journal Letters, Claude-André Foucher-Géguère et al., “A formação estelar explosiva explica naturalmente a abundância de galáxias brilhantes no amanhecer cósmico,” https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/acf85a

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Relatório via KakaoTalk okjebo

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2023/10/04 10:10 Enviado

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