இந்த உருவகப்படுத்துதல் நட்சத்திரக் கம்பிகள் எவ்வாறு உருவாகின்றன (இடது) மற்றும் பட்டையால் இயக்கப்படும் வாயு உட்செலுத்துதல் (வலது) ஆகிய இரண்டையும் காட்டுகிறது. விண்மீன் பார்கள் விண்மீன் மண்டலத்தின் மையப் பகுதிகளுக்கு வாயுவை செலுத்துவதன் மூலம் விண்மீன் பரிணாமத்தில் முக்கிய பங்கு வகிக்கின்றன, அங்கு அது விரைவாக புதிய நட்சத்திரங்களாக மாற்றப்படுகிறது, பொதுவாக மற்ற விண்மீன்களின் விகிதத்தை விட 10 முதல் 100 மடங்கு வேகமாக இருக்கும். விண்மீன் திரள்களின் மையங்களில் வாயுப் பகுதியை வழியனுப்பி வைப்பதன் மூலம் மிகப்பெரும் கருந்துளைகளை வளர்க்க பார்கள் மறைமுகமாக உதவுகின்றன. கடன்: Francoise Combes, Paris Observatory

புதிய படங்கள்[{” attribute=””>NASA’s James Webb Space Telescope (JWST) reveal for the first time galaxies with stellar bars — elongated features of stars stretching from the centers of galaxies into their outer disks — at a time when the universe was a mere 25% of its present age. The finding of so-called barred galaxies, similar to our Milky Way, this early in the universe will require astrophysicists to refine their theories of galaxy evolution.

Prior to JWST, images from the Hubble Space Telescope had never detected bars at such young epochs. In a Hubble image, one galaxy, EGS-23205, is little more than a disk-shaped smudge, but in the corresponding JWST image taken this past summer, it’s a beautiful spiral galaxy with a clear stellar bar.

“I took one look at these data, and I said, ‘We are dropping everything else!’” said Shardha Jogee, professor of astronomy at The University of Texas at Austin. “The bars hardly visible in Hubble data just popped out in the JWST image, showing the tremendous power of JWST to see the underlying structure in galaxies,” she said, describing data from the Cosmic Evolution Early Release Science Survey (CEERS), led by UT Austin professor, Steven Finkelstein.

The power of JWST to map galaxies at high resolution and at longer infrared wavelengths than Hubble allows it look through dust and unveil the underlying structure and mass of distant galaxies. This can be seen in these two images of the galaxy EGS23205, seen as it was about 11 billion years ago. In the HST image (left, taken in the near-infrared filter), the galaxy is little more than a disk-shaped smudge obscured by dust and impacted by the glare of young stars, but in the corresponding JWST mid-infrared image (taken this past summer), it’s a beautiful spiral galaxy with a clear stellar bar. Credit: NASA/CEERS/University of Texas at Austin

The team identified another barred galaxy, EGS-24268, also from about 11 billion years ago, which makes two barred galaxies existing farther back in time than any previously discovered.

In an article accepted for publication in The Astrophysical Journal Letters, they highlight these two galaxies and show examples of four other barred galaxies from more than 8 billion years ago.

“For this study, we are looking at a new regime where no one had used this kind of data or done this kind of quantitative analysis before,” said Yuchen “Kay” Guo, a graduate student who led the analysis, “so everything is new. It’s like going into a forest that nobody has ever gone into.”

Bars play an important role in galaxy evolution by funneling gas into the central regions, boosting star formation.

“Bars solve the supply chain problem in galaxies,” Jogee said. “Just like we need to bring raw material from the harbor to inland factories that make new products, a bar powerfully transports gas into the central region where the gas is rapidly converted into new stars at a rate typically 10 to 100 times faster than in the rest of the galaxy.”

Bars also help to grow supermassive black holes in the centers of galaxies by channeling the gas part of the way.

இந்த உருவகப்படுத்துதல் நட்சத்திரக் கம்பிகள் எவ்வாறு உருவாகின்றன (இடது) மற்றும் பட்டையால் இயக்கப்படும் வாயு உட்செலுத்துதல் (வலது) ஆகிய இரண்டையும் காட்டுகிறது. விண்மீன் பார்கள் விண்மீன் மண்டலத்தின் மையப் பகுதிகளுக்கு வாயுவை செலுத்துவதன் மூலம் விண்மீன் பரிணாமத்தில் முக்கிய பங்கு வகிக்கின்றன, அங்கு அது விரைவாக புதிய நட்சத்திரங்களாக மாற்றப்படுகிறது, பொதுவாக மற்ற விண்மீன்களின் விகிதத்தை விட 10 முதல் 100 மடங்கு வேகமாக இருக்கும். விண்மீன் திரள்களின் மையங்களில் வாயுப் பகுதியை வழிசெலுத்துவதன் மூலம் மிகப்பெரிய கருந்துளைகளை வளர்க்க பார்கள் மறைமுகமாக உதவுகின்றன. கடன்: Francoise Combes, Paris Observatory

இத்தகைய ஆரம்ப காலங்களில் பார்களின் கண்டுபிடிப்பு பல வழிகளில் விண்மீன் பரிணாமக் காட்சிகளை அசைக்கிறது.

“ஆரம்பகால பார்களின் இந்த கண்டுபிடிப்பு என்பது விண்மீன் பரிணாம மாதிரிகள் ஆரம்ப காலங்களில் புதிய நட்சத்திரங்களின் உற்பத்தியை விரைவுபடுத்த பார்கள் வழியாக புதிய பாதையைக் கொண்டுள்ளன” என்று ஜோகி கூறினார்.

இந்த ஆரம்ப பார்களின் இருப்பு கோட்பாட்டு மாதிரிகளுக்கு சவால் விடுகிறது, ஏனெனில் அவை பார்களின் சரியான மிகுதியைக் கணிக்க விண்மீன் இயற்பியலை சரியாகப் பெற வேண்டும். குழு அவர்களின் அடுத்த தாள்களில் வெவ்வேறு மாதிரிகளை சோதிக்கும்.

JWST படங்களின் தொகுப்பு ஆறு எடுத்துக்காட்டு தடைசெய்யப்பட்ட விண்மீன் திரள்களைக் காட்டுகிறது, அவற்றில் இரண்டு மிக உயர்ந்த பார்வை நேரங்களைக் குறிக்கின்றன. ஒவ்வொரு உருவத்தின் மேல் இடதுபுறத்தில் உள்ள லேபிள்கள், ஒவ்வொரு விண்மீனின் பார்வை நேரத்தையும், 8.4 முதல் 11 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு (Gyr) வரை, பிரபஞ்சம் அதன் தற்போதைய வயதில் வெறும் 40% முதல் 20% வரை இருந்தது. கடன்: NASA/CEERS/ஆஸ்டினில் உள்ள டெக்சாஸ் பல்கலைக்கழகம்

JWST இரண்டு காரணங்களுக்காக ஹப்பிளை விட தொலைதூர விண்மீன் திரள்களில் உள்ள கட்டமைப்புகளை வெளிப்படுத்த முடியும்: முதலாவதாக, அதன் பெரிய கண்ணாடியானது அதிக ஒளி சேகரிக்கும் திறனை அளிக்கிறது, மேலும் அதை தொலைவில் மற்றும் அதிக தெளிவுத்திறனுடன் பார்க்க அனுமதிக்கிறது. இரண்டாவதாக, இது ஹப்பிளை விட நீண்ட அகச்சிவப்பு அலைநீளங்களில் அவதானிப்பதால் தூசி மூலம் நன்றாகப் பார்க்க முடியும்.

இளங்கலை மாணவர்களான ஈடன் வைஸ் மற்றும் ஜிலி சென் ஆகியோர் நூற்றுக்கணக்கான விண்மீன் திரள்களை பார்வைக்கு மதிப்பாய்வு செய்வதன் மூலம் ஆராய்ச்சியில் முக்கிய பங்கு வகித்தனர், பார்கள் இருப்பதாகத் தோன்றியவற்றைத் தேடினர், இது மற்ற ஆராய்ச்சியாளர்கள் மிகவும் தீவிரமான கணிதத்துடன் பகுப்பாய்வு செய்ய பட்டியலை சில டஜன்களாகக் குறைக்க உதவியது. அணுகுமுறை.

குறிப்பு: யூசென் குவோ, ஷர்தா ஜோகி, ஸ்டீவன் எல். ஃபிங்கெல்ஸ்டீன், ஜிலி சென், ஈடன் வைஸ், மைக்கேலா பி. பாக்லி, கில்லர்மோ பாரோ, “ஜேடபிள்யூஎஸ்டி ஆரம்பகால CEERS இமேஜிங்குடன் கூடிய ரெஸ்ட்-ஃபிரேமில் உள்ள z > 1 பார்களுக்கு அருகில் உள்ள பார்கள்” ஸ்டிஜின் வுய்ட்ஸ், டேல் டி. கோசெவ்ஸ்கி, ஜெய்ஹான் எஸ். கார்டால்டெப், எலிசபெத் ஜே. மெக்ராத், ஹென்றி சி. பெர்குசன், பஹ்ராம் மொபாஷர், மௌரோ கியாவலிஸ்கோ, ரே ஏ. லூகாஸ், ஜார்ஜ் ஏ. ஜவாலா, ஜெனிபர் எம். லோட்ஸ், நார்மன் க்ரோக் ஏ. Huertas-Company, Jesús Vega-Ferrero, Nimish P. Hathi, Pablo Arrabal Haro, Mark Dickinson, Anton M. Koekemoer, Casey Papovich, Nor Pirzkal, LY Aaron Yung, Bren E. Backhaus, Eric F. Nik Bell, Antonello Calabr ஜே. கிளெரி, ரோஸ்மேரி டி. கூகன், எம்.சி. கூப்பர், லூகா கோஸ்டான்டின், டேரன் குரோட்டன், கெல்சி டேவிஸ், அலெக்சாண்டர் டி லா வேகா, அவிஷாய் டெக்கல், மாக்சிமிலியன் ஃபிராங்கோ, ஜொனாதன் பி. கார்ட்னர், பென்னே டபிள்யூ. ஹோல்வெர்டா, டெய்லர் ஏ. ஹட்சிசன், விராஜ் பாண்ட்யா பாப்லோ ஜி. பெரெஸ்-கோன்சாலஸ், ஸ்வரா ரவீந்திரநாத், கெய்ட்லின் ரோஸ், ஜொனாதன் ஆர். டிரம்ப் மற்றும் வெய்சென் வாங், ஏற்றுக்கொண்டனர், வானியற்பியல் ஜர்னல் கடிதங்கள்.
arXiv:2210.08658

UT ஆஸ்டினின் மற்ற இணை ஆசிரியர்கள் ஸ்டீவன் ஃபிங்கெல்ஸ்டீன், மைக்கேலா பாக்லி மற்றும் மாக்சிமிலியன் ஃபிராங்கோ. அமெரிக்கா, இங்கிலாந்து, ஜப்பான், ஸ்பெயின், பிரான்ஸ், இத்தாலி, ஆஸ்திரேலியா மற்றும் இஸ்ரேல் ஆகிய நாடுகளைச் சேர்ந்த டஜன் கணக்கான இணை ஆசிரியர்கள் பிற நிறுவனங்களைச் சேர்ந்தவர்கள்.

இந்த ஆராய்ச்சிக்கான நிதியை ரோலண்ட் கே. ப்ளம்பெர்க் எண்டோவ்மென்ட் இன் வானியல், ஹெய்சிங்-சைமன்ஸ் அறக்கட்டளை மற்றும் நாசா ஆகியவை வழங்கியுள்ளன. இந்தப் பணியானது டெக்சாஸ் அட்வான்ஸ்டு கம்ப்யூட்டிங் சென்டரில் உள்ள வளங்களை நம்பியிருந்தது, இதில் Frontera, US பல்கலைக்கழகத்தில் உள்ள மிக சக்திவாய்ந்த சூப்பர் கம்ப்யூட்டரும் அடங்கும்.