'Schrodinger's Galaxy Candidate' é o mais recente quebra-cabeça do espaço profundo do JWST para resolver

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Armados com os primeiros dados do Telescópio Espacial James Webb (JWST), os astrônomos estão procurando por galáxias que existiam apenas algumas centenas de milhões de anos após o Big Bang. Rohan Naidu, astrofísico do Centro de Astrofísica | Harvard & Smithsonian (CfA) e seus colegas foram particularmente bons em descobrir essas relíquias cósmicas.

Apenas alguns dias após as primeiras imagens do Telescópio Espacial James Webb terem sido transmitidas pelo planeta, Naidu e seus colaboradores publicaram um artigo que repercutiu na web e gerou rebuliço nas redes sociais.. Usando dados do 'scope, os pesquisadores anunciaram que descobriram um candidato para a galáxia mais distante já vista, apelidada de GLASS-z13. Assim, nem uma semana depois, muitos grupos diferentes encontraram galáxias candidatas cada vez mais distantes.

Não é de surpreender que tenhamos outro candidato.

Em um artigo de pré-impressão, publicado em 5 de agosto e ainda a ser submetido à revisão por pares, Naidu e colegas detalharam outro candidato a galáxia distante de um dos programas científicos de lançamento inicial do JWST, conhecido como CEERS-1749. É uma galáxia extremamente brilhante que, se confirmada, teria existido apenas 220 milhões de anos após o Big Bang, e também poderia reescrever nossa compreensão do cosmos.

Mas há um grande problema.

CEERS-1749 poderia ser uma das galáxias mais distantes que já vimos ou pode estar à espreita muito mais perto de casa. Essencialmente, os dados parecem indicar duas localizações possíveis para a galáxia, e não saberemos qual está correta sem olhar muito mais. Isso lhe rendeu o título de "candidato à galáxia de Schrödinger" no jornal. submetido ao repositório de pré-impressão, arXiv, em 4 de agosto.

Então, como uma galáxia como Schrödinger (o nome com o qual estamos trabalhando porque é muito mais divertido que CEERS-1749) parece estar em dois lugares diferentes? Se trata de mudança para o vermelho.

Para determinar a distância de uma galáxia, os astrônomos estudam os comprimentos de onda da luz. Especificamente, eles estão interessados ​​em um fenômeno de luz conhecido como "redshift". Simplificando, as ondas de luz que saem de galáxias distantes são esticadas ao longo do tempo, deslocando as ondas para baixo do espectro eletromagnético e tornando-as mais, bem... vermelhas. Portanto, a luz ultravioleta que sai de uma galáxia como Schrödinger não atingirá a Terra como luz ultravioleta. Em vez disso, ele será desviado para o infravermelho, o que é ótimo para nós, porque esse é o tipo de luz que o JWST está procurando.

E o JWST possui vários filtros, que analisam diferentes comprimentos de onda do infravermelho. Ao examinar uma galáxia como Schrödinger, você pode percorrer os comprimentos de onda como folhear um álbum de fotos. Nas primeiras páginas, menos os comprimentos de onda vermelhos, você não verá nada. Então, à medida que gira e os comprimentos de onda ficam mais vermelhos, o fantasma de uma galáxia aparece. Nos comprimentos de onda mais desviados para o vermelho, na parte de trás do álbum, a galáxia é um objeto bem definido.

Redshift é indicado pelo parâmetro z e mais alto z valores significam um objeto mais distante. Um dos confirmado galáxias mais distantes descobertas até hoje, GN-z11, tem uma z valor de 11,09. No caso de Schrödinger, a equipe de pesquisa diz que ele poderia ter um z valor de cerca de 17. Isso significaria que esta luz tem cerca de 13,6 bilhões de anos.

Isso também significaria que talvez precisemos repensar nossos modelos de como as galáxias evoluíram nos primeiros dias do universo: galáxias de muito tempo atrás não deveriam ser tão brilhantes, pelo menos de acordo com o modelo que usamos atualmente para explicar nosso cosmos.

Mas talvez não precisemos quebrar a física ainda.

A equipe sugere que há boas evidências ambientais de que Schrödinger z o valor pode estar em torno de 5, o que significaria que sua luz tem cerca de 12,5 bilhões de anos. Outras galáxias na região ao redor de Schrödinger estão a esta distância. Pode até ser que Schrödinger seja uma galáxia satélite de um de seus vizinhos mais massivos.

Mas espera! Há mais: outro grupo de pesquisadores também estudou exatamente essa mesma galáxia a partir dos dados iniciais do lançamento, publicando seus próprios resultados no arXiv no mesmo dia. O astrofísico do ALMA Japão Jorge Zavala e sua equipe adicionaram dados de telescópios terrestres nos Alpes franceses e no Havaí aos dados do JWST.

Eles concluíram que Schrödinger poderia ser um impostor posando como uma galáxia com alto desvio para o vermelho quando na verdade é uma galáxia muito mais próxima e empoeirada passando por uma rápida formação de estrelas.

A mensagem para levar para casa? O trabalho nesta intrigante candidata a galáxia está incompleto. O JWST conseguiu estudar a intensidade da luz emitida por Schrödinger, mas precisamos de mais medições. Em particular, a espectroscopia permitirá que os astrofísicos examinem seu desvio para o vermelho com mais precisão. A única barreira agora é o tempo: ter tempo suficiente em telescópios ao redor do mundo para estudar Schrödinger e resolver o quebra-cabeça.

 

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