Šie vaizdai gauti iš „COSMOS-Web“ – didžiausios stebėjimo programos, kurią pirmaisiais metais vykdė „James Webb“ kosminis teleskopas. Jos metu buvo tiriama dangaus sritis, kurios plotis prilygsta trijų vienas šalia kito esančių pilnų mėnulių pločiui – iki šiol plačiausia teleskopo stebėjimo sritis. Tyrimas sujungė daugiau nei 10000 išlaikymų ir atskleidė beveik 800000 galaktikų, iš kurių daugelis šviečia nuo ankstyviausių visatos epochų.
Pasinaudodama gausybe duomenų, gautų atlikus šį darbą, komanda paskelbė didžiausią kada nors JWST užfiksuotą vientisą vaizdą ir nemokamą interaktyvų katalogą, kuriame išsamiai aprašytos kiekvienos galaktikos savybės – tai didžiulis ir labai išsamus kosmoso įrašas.
„Nežinau, ar Jameso Webbo kosminis teleskopas dar kada nors aprėps tokio dydžio plotą, todėl manau, kad tai bus gera nuoroda ir geras duomenų rinkinys, kuriuo žmonės naudosis daugelį metų, – portalui Space.com sakė Ročesterio technologijos instituto Niujorke astrofizikė Jeyhan Kartaltepe, COSMOS-Web pagrindinė tyrėja. – Tikimės, kad dabar bet kas bet kurioje institucijoje galės pasinaudoti šiais duomenimis savo moksliniams tikslams.“
2021 m. paleidus JWST, pasaulinei „COSMOS-Web“ komandai, kurią sudaro beveik 50 tyrėjų iš viso pasaulio institucijų, buvo skirta daugiau nei 200 valandų stebėjimo laiko – daugiausiai, kiek buvo skirta bet kuriam projektui pirmaisiais teleskopo veiklos metais. Nors daugelis JWST tyrimų priartina mažus, gilius dangaus pjūvius, „COSMOS-Web“ pirmenybę teikė platumui, užfiksuodamas platesnę kosminę drobę, kurioje išryškėjo 10 kartų daugiau galaktikų, nei astronomai tikėjosi iš šių ankstyvųjų epochų.
„Buvo neįtikėtina atskleisti galaktikas, kurios anksčiau buvo nematomos kituose bangų ilgiuose, ir labai malonu pagaliau pamatyti jas mūsų kompiuteriuose“, – pareiškime sakė Hertfordšyro universiteto (Jungtinė Karalystė) astrofizikos podoktorantūros tyrėjas Maximilienas Franco.
Dėl plataus JWST vaizdo astronomai gali ne tik katalogizuoti tolimas galaktikas, bet ir tyrinėti, kaip jų charakteristikas, įskaitant dydį, formą ir ryškumą, lemia jų kosminė aplinka, pavyzdžiui, ar jos gyvena izoliuotai, ar perpildytuose regionuose.
„Tai mums daug pasako apie tai, kas darė joms įtaką vystantis“, – sakė J.Kartaltepe.
Kartu su katalogu „COSMOS-Web“ komanda paskelbė keletą mokslinių straipsnių, kuriuose nagrinėjami duomenys. Viename tyrime paskelbtame išankstinių spaudinių archyve „arXiv“, nagrinėjamos galaktikų grupių centruose esančios šviesiausios galaktikos, stebint, kaip jų struktūra ir žvaigždžių formavimosi aktyvumas keitėsi per pastaruosius 12 mlrd. metų.
Pagrindinis mokslinis projekto tikslas buvo sudaryti ankstyviausių struktūrų žemėlapį rejonizacijos epochoje (kuri prasidėjo daugiau nei prieš 13 mlrd. metų), kai pirmosios galaktikos užsidegė ir ėmė valyti tirštą vandenilio rūką, gaubusį ankstyvąjį kosmosą. Kad tai pasiektų, Kartaltepe ir jos komanda planuoja ankstyvąsias galaktikas kaip žymeklius, kad galėtų išmatuoti „reionizacijos burbulų“ – didžiulių regionų, kuriuose žvaigždžių ir galaktikų šviesa pirmapradėje migloje iškirto plyšius, – dydį.
„To dar nebaigėme“, – sakė J.Kartaltepe. - Tačiau tai buvo pagrindinis tikslas ir tai mus labai džiugina.“
Kitame darbe, kuris trečiadienį taip pat buvo paskelbtas „arXiv“, išbandomas mašininio mokymosi metodas, kuriuo galima įvertinti galaktikų fizines savybes didžiuliame duomenų rinkinyje. Komanda taip pat sukūrė naują metodą, leidžiantį tiksliau išmatuoti tolimų galaktikų šviesumą. Skirtingai nuo tradicinių metodų, kai tiesiog sumuojama šviesa fiksuotoje teritorijoje, šiuo metodu modeliuojama, kaip šviesa pasklinda po visą galaktiką, todėl galima atlikti tikslesnius matavimus, leidžiančius mokslininkams derinti JWST vaizdus su neryškesniais antžeminiais duomenimis neprarandant svarbių detalių.
Dar trijuose tyrimuose išsamiai aprašytos komandos pastangos apdoroti duomenis per pastaruosius dvejus metus – kruopštus procesas, kurio metu buvo suderinta ir išvalyta daugiau nei 10 000 atskirų vaizdų. JWST, kaip visiškai nauja observatorija, susidūrė su netikėtais iššūkiais. Teleskopo vaizduose buvo nenumatytų artefaktų, pavyzdžiui, triukšmo modelių ir iškraipymų, kuriuos komanda turėjo kruopščiai ištaisyti.
Nepaisant šių kliūčių, JWST pranoko prieš paleidimą sudarytus modelius, kuriuose buvo numatyta, kokias silpnas ar tolimas galaktikas jis gali aptikti, sakė J.Kartaltepe.
„Tikrovė pasirodė geresnė – galėjome žvelgti giliau, nei tikėjomės“, – pastebėjo ji, pridurdama, jog katalogas turi „neįtikėtiną potencialą“. – Vis dar daug ko nežinome.“


