Hoe de James Webb-telescoop verborgen sterrenmassa in vroege sterrenstelsels blootlegde
Een internationaal team onder leiding van de Universiteit Leiden combineerde ultradiepe JWST/NIRSpec spectra met optische gegevens van de VLT LEGA C survey. In alle negen onderzochte massieve, quiescente sterrenstelsels vonden de onderzoekers een overschot aan zwakke sterren met een lage massa.
Gepubliceerd doorAfbeeldingen gegenereerd met GPT Image 1.5
Een internationaal team onder leiding van de Universiteit Leiden combineerde ultradiepe JWST/NIRSpec spectra met optische gegevens van de VLT LEGA C survey.
In alle negen onderzochte massieve, quiescente sterrenstelsels vonden de onderzoekers een overschot aan zwakke sterren met een lage massa.
Deze zogenoemde bottom heavy initial mass function wijst erop dat eerdere schattingen van de sterrenmassa de totale massa onderschatten.
Voor de twee oudste sterrenstelsels valt de geschatte sterrenmassa mogelijk drie tot vier keer hoger uit.
How did an international team led by Leiden University use ultra deep James Webb Space Telescope NIRSpec spectra combined with ground basedAI-generated editorial hero image for How did an international team led by Leiden University use ultra deep James Webb Space Telescope NIRSpec spectra combined with ground based.
AI Prompt
Create a landscape editorial hero image for this Studio Global article: How did an international team led by Leiden University use ultra deep James Webb Space Telescope NIRSpec spectra combined with ground based. Article summary: The team used spectroscopy sensitive to the otherwise faint light of low mass dwarf stars to measure the stellar initial mass function (IMF), rather than assuming the Milky Way’s IMF.. Topic tags: general web, productivity, code, education, data. Style: premium digital editorial illustration, source-backed research mood, clean composition, high detail, modern web publication hero. Use reference image context only for broad subject, composition, and topical grounding; do not copy the exact image. Avoid: logos, brand marks, copyrighted characters, real person likenesses, fake screenshots, UI text, readable text, watermarks, charts with fake numbers, clickbait thum
openai.com
Een internationaal team onder leiding van de Universiteit Leiden heeft met ultradiepe spectra van de James Webb Space Telescope (JWST) en de Very Large Telescope (VLT) onderzocht welke soorten sterren zich bevinden in negen massieve sterrenstelsels die al geen nieuwe sterren meer vormen. De waarnemingen wijzen erop dat deze sterrenstelsels veel meer lichte dwergsterren bevatten dan de Melkweg. Daardoor kan een aanzienlijk deel van hun sterrenmassa tot nu toe verborgen zijn gebleven.
Een directe meting van de sterrenverdeling
Astronomen gaan bij het schatten van de massa van een sterrenstelsel vaak uit van de zogenoemde initial mass function (IMF): de verdeling van ster-massa’s waarmee sterren worden geboren. Daarbij wordt geregeld een verdeling gebruikt die lijkt op die van de Melkweg.
De onderzoekers namen die aanname hier niet zomaar over. Ze zochten in het spectrum naar absorptiekenmerken die gevoelig zijn voor het zwakke licht van laagmassasterren en daarmee rechtstreeks informatie geven over de IMF.
Studio Global AI
Continue your research
This page includes a source-backed answer you can continue inside Studio Global.
What is the short answer to "Hoe de James Webb-telescoop verborgen sterrenmassa in vroege sterrenstelsels blootlegde"?
Een internationaal team onder leiding van de Universiteit Leiden combineerde ultradiepe JWST/NIRSpec spectra met optische gegevens van de VLT LEGA C survey.
What are the key points to validate first?
Een internationaal team onder leiding van de Universiteit Leiden combineerde ultradiepe JWST/NIRSpec spectra met optische gegevens van de VLT LEGA C survey. In alle negen onderzochte massieve, quiescente sterrenstelsels vonden de onderzoekers een overschot aan zwakke sterren met een lage massa.
What should I do next in practice?
Deze zogenoemde bottom heavy initial mass function wijst erop dat eerdere schattingen van de sterrenmassa de totale massa onderschatten.
Hoe de James Webb-telescoop verborgen sterrenmassa in vroege sterrenstelsels blootlegde
Een internationaal team onder leiding van de Universiteit Leiden combineerde ultradiepe JWST/NIRSpec spectra met optische gegevens van de VLT LEGA C survey. In alle negen onderzochte massieve, quiescente sterrenstelsels vonden de onderzoekers een overschot aan zwakke sterren met een lage massa.
Gepubliceerd doorAfbeeldingen gegenereerd met GPT Image 1.5
Een internationaal team onder leiding van de Universiteit Leiden combineerde ultradiepe JWST/NIRSpec spectra met optische gegevens van de VLT LEGA C survey.
In alle negen onderzochte massieve, quiescente sterrenstelsels vonden de onderzoekers een overschot aan zwakke sterren met een lage massa.
Deze zogenoemde bottom heavy initial mass function wijst erop dat eerdere schattingen van de sterrenmassa de totale massa onderschatten.
Voor de twee oudste sterrenstelsels valt de geschatte sterrenmassa mogelijk drie tot vier keer hoger uit.
How did an international team led by Leiden University use ultra deep James Webb Space Telescope NIRSpec spectra combined with ground basedAI-generated editorial hero image for How did an international team led by Leiden University use ultra deep James Webb Space Telescope NIRSpec spectra combined with ground based.
AI Prompt
Create a landscape editorial hero image for this Studio Global article: How did an international team led by Leiden University use ultra deep James Webb Space Telescope NIRSpec spectra combined with ground based. Article summary: The team used spectroscopy sensitive to the otherwise faint light of low mass dwarf stars to measure the stellar initial mass function (IMF), rather than assuming the Milky Way’s IMF.. Topic tags: general web, productivity, code, education, data. Style: premium digital editorial illustration, source-backed research mood, clean composition, high detail, modern web publication hero. Use reference image context only for broad subject, composition, and topical grounding; do not copy the exact image. Avoid: logos, brand marks, copyrighted characters, real person likenesses, fake screenshots, UI text, readable text, watermarks, charts with fake numbers, clickbait thum
openai.com
Een internationaal team onder leiding van de Universiteit Leiden heeft met ultradiepe spectra van de James Webb Space Telescope (JWST) en de Very Large Telescope (VLT) onderzocht welke soorten sterren zich bevinden in negen massieve sterrenstelsels die al geen nieuwe sterren meer vormen. De waarnemingen wijzen erop dat deze sterrenstelsels veel meer lichte dwergsterren bevatten dan de Melkweg. Daardoor kan een aanzienlijk deel van hun sterrenmassa tot nu toe verborgen zijn gebleven.
Een directe meting van de sterrenverdeling
Astronomen gaan bij het schatten van de massa van een sterrenstelsel vaak uit van de zogenoemde initial mass function (IMF): de verdeling van ster-massa’s waarmee sterren worden geboren. Daarbij wordt geregeld een verdeling gebruikt die lijkt op die van de Melkweg.
De onderzoekers namen die aanname hier niet zomaar over. Ze zochten in het spectrum naar absorptiekenmerken die gevoelig zijn voor het zwakke licht van laagmassasterren en daarmee rechtstreeks informatie geven over de IMF.
Studio Global AI
Continue your research
This page includes a source-backed answer you can continue inside Studio Global.
What is the short answer to "Hoe de James Webb-telescoop verborgen sterrenmassa in vroege sterrenstelsels blootlegde"?
Een internationaal team onder leiding van de Universiteit Leiden combineerde ultradiepe JWST/NIRSpec spectra met optische gegevens van de VLT LEGA C survey.
What are the key points to validate first?
Een internationaal team onder leiding van de Universiteit Leiden combineerde ultradiepe JWST/NIRSpec spectra met optische gegevens van de VLT LEGA C survey. In alle negen onderzochte massieve, quiescente sterrenstelsels vonden de onderzoekers een overschot aan zwakke sterren met een lage massa.
What should I do next in practice?
Deze zogenoemde bottom heavy initial mass function wijst erop dat eerdere schattingen van de sterrenmassa de totale massa onderschatten.
ultradiepe spectra in het nabij-infrarood van JWST/NIRSpec, afkomstig uit het JWST-IMFERNO-programma;
diepe, blauwere optische spectra van de LEGA-C-survey met de VLT.
Dankzij die brede golflengtebereik konden de onderzoekers de kenmerken van zwakke dwergsterren in het rustframe-nabij-infrarood onderscheiden van spectrale signalen die informatie geven over de leeftijd, metalliciteit en elementverhoudingen van de sterren.
De steekproef bestond uit negen massieve sterrenstelsels op een roodverschuiving van ongeveer 0,7. Die sterrenstelsels waren al gestopt met de vorming van nieuwe sterren, waardoor hun opgebouwde sterrenpopulaties bijzonder nauwkeurig konden worden bestudeerd.
Veel meer lichte sterren dan in de Melkweg
Alle negen sterrenstelsels bleken een zogenoemde bottom-heavy IMF te hebben. Vergeleken met een Melkwegachtige verdeling bevatten ze relatief veel meer zwakke sterren met een lage massa.
Die sterren leveren maar weinig zichtbaar licht, maar vertegenwoordigen wel een groot deel van de totale sterrenmassa. Als astronomen bij hun berekeningen toch een Melkwegachtige IMF gebruiken, kunnen ze de werkelijke massa van zulke sterrenstelsels dus aanzienlijk onderschatten.
Voor de twee oudste objecten, die worden gezien als nakomelingen van JWST-sterrenstelsels die uitzonderlijk vroeg in het heelal al volwassen waren, leidt de gemeten IMF tot sterrenmassa’s die drie tot vier keer hoger zijn dan eerdere schattingen.
Het probleem van de ‘onmogelijk vroege’ sterrenstelsels wordt groter
Een van de onderzochte oude sterrenpopulaties moet waarschijnlijk minder dan 1,5 miljard jaar na de oerknal zijn gevormd. Als de IMF van het nakomelingsstelsel vergelijkbaar was met de IMF tijdens zijn vorming, moest het vroege sterrenstelsel dus nog meer sterrenmassa in nog kortere tijd hebben opgebouwd dan eerder werd gedacht.
JWST heeft al massieve, geëvolueerde sterrenstelsels ontdekt op zeer jonge kosmische leeftijden. Daaronder bevinden zich spectroscopisch bevestigde quiescente sterrenstelsels van ongeveer 1,25 miljard jaar na de oerknal. Hun snelle vorming zet modellen voor sterrenstelselvorming al onder druk. Een hogere werkelijke massa maakt die spanning groter, in plaats van haar op te lossen.
De mogelijke link met sterrenstelsels die binnen ongeveer 500 miljoen jaar na de oerknal werden waargenomen, is daarbij een extrapolatie naar de vroegste, soms ‘onmogelijk vroege’ systemen. Het onderzoek zelf levert robuuste IMF-metingen voor sterrenstelsels op een roodverschuiving van ongeveer 0,7, niet rechtstreeks voor sterrenstelsels bij z ≳ 10.
Mogelijke gevolgen voor planeten
Als stervorming in het jonge heelal vaker een bottom-heavy karakter had, zouden er ook meer langlevende sterren met een lage massa zijn ontstaan dan modellen met een Melkwegachtige IMF voorspellen. Zulke sterren gelden als belangrijke mogelijke gastheren voor planeten.
Dat kan betekenen dat er in het vroege heelal meer planetenstelsels zijn gevormd dan eerder werd geschat. De studie meet echter niet rechtstreeks hoe vaak planeten voorkomen; het gaat om een mogelijke consequentie van de gevonden sterrenverdeling.
De volgende stap: nog verder terugkijken
De onderzoekers willen dezelfde combinatie van ultradiepe spectra over een breed rustframe-golflengtegebied toepassen op sterrenstelsels met steeds hogere roodverschuivingen. Uiteindelijk willen ze systemen benaderen uit de tijd waarin de eerste sterren ontstonden.
Bij zulke vroege sterrenstelsels verschuiven de spectrale kenmerken die gevoelig zijn voor de IMF naar infrarode golflengten die JWST kan waarnemen. Zo kan worden getest of het overschot aan lichte sterren ook kenmerkend was voor de allereerste sterrenstelsels.
ultradiepe spectra in het nabij-infrarood van JWST/NIRSpec, afkomstig uit het JWST-IMFERNO-programma;
diepe, blauwere optische spectra van de LEGA-C-survey met de VLT.
Dankzij die brede golflengtebereik konden de onderzoekers de kenmerken van zwakke dwergsterren in het rustframe-nabij-infrarood onderscheiden van spectrale signalen die informatie geven over de leeftijd, metalliciteit en elementverhoudingen van de sterren.
De steekproef bestond uit negen massieve sterrenstelsels op een roodverschuiving van ongeveer 0,7. Die sterrenstelsels waren al gestopt met de vorming van nieuwe sterren, waardoor hun opgebouwde sterrenpopulaties bijzonder nauwkeurig konden worden bestudeerd.
Veel meer lichte sterren dan in de Melkweg
Alle negen sterrenstelsels bleken een zogenoemde bottom-heavy IMF te hebben. Vergeleken met een Melkwegachtige verdeling bevatten ze relatief veel meer zwakke sterren met een lage massa.
Die sterren leveren maar weinig zichtbaar licht, maar vertegenwoordigen wel een groot deel van de totale sterrenmassa. Als astronomen bij hun berekeningen toch een Melkwegachtige IMF gebruiken, kunnen ze de werkelijke massa van zulke sterrenstelsels dus aanzienlijk onderschatten.
Voor de twee oudste objecten, die worden gezien als nakomelingen van JWST-sterrenstelsels die uitzonderlijk vroeg in het heelal al volwassen waren, leidt de gemeten IMF tot sterrenmassa’s die drie tot vier keer hoger zijn dan eerdere schattingen.
Het probleem van de ‘onmogelijk vroege’ sterrenstelsels wordt groter
Een van de onderzochte oude sterrenpopulaties moet waarschijnlijk minder dan 1,5 miljard jaar na de oerknal zijn gevormd. Als de IMF van het nakomelingsstelsel vergelijkbaar was met de IMF tijdens zijn vorming, moest het vroege sterrenstelsel dus nog meer sterrenmassa in nog kortere tijd hebben opgebouwd dan eerder werd gedacht.
JWST heeft al massieve, geëvolueerde sterrenstelsels ontdekt op zeer jonge kosmische leeftijden. Daaronder bevinden zich spectroscopisch bevestigde quiescente sterrenstelsels van ongeveer 1,25 miljard jaar na de oerknal. Hun snelle vorming zet modellen voor sterrenstelselvorming al onder druk. Een hogere werkelijke massa maakt die spanning groter, in plaats van haar op te lossen.
De mogelijke link met sterrenstelsels die binnen ongeveer 500 miljoen jaar na de oerknal werden waargenomen, is daarbij een extrapolatie naar de vroegste, soms ‘onmogelijk vroege’ systemen. Het onderzoek zelf levert robuuste IMF-metingen voor sterrenstelsels op een roodverschuiving van ongeveer 0,7, niet rechtstreeks voor sterrenstelsels bij z ≳ 10.
Mogelijke gevolgen voor planeten
Als stervorming in het jonge heelal vaker een bottom-heavy karakter had, zouden er ook meer langlevende sterren met een lage massa zijn ontstaan dan modellen met een Melkwegachtige IMF voorspellen. Zulke sterren gelden als belangrijke mogelijke gastheren voor planeten.
Dat kan betekenen dat er in het vroege heelal meer planetenstelsels zijn gevormd dan eerder werd geschat. De studie meet echter niet rechtstreeks hoe vaak planeten voorkomen; het gaat om een mogelijke consequentie van de gevonden sterrenverdeling.
De volgende stap: nog verder terugkijken
De onderzoekers willen dezelfde combinatie van ultradiepe spectra over een breed rustframe-golflengtegebied toepassen op sterrenstelsels met steeds hogere roodverschuivingen. Uiteindelijk willen ze systemen benaderen uit de tijd waarin de eerste sterren ontstonden.
Bij zulke vroege sterrenstelsels verschuiven de spectrale kenmerken die gevoelig zijn voor de IMF naar infrarode golflengten die JWST kan waarnemen. Zo kan worden getest of het overschot aan lichte sterren ook kenmerkend was voor de allereerste sterrenstelsels.
ar5iv.labs.arxiv.orgBottom-heavy initial mass functions reveal hidden mass in early galaxies
pmc.ncbi.nlm.nih.govFig. 4. Jwst Nircam Imaging...
pubmed.ncbi.nlm.nih.govA population of faint, old, and massive quiescent galaxies at [Formula: see text] revealed by JWST NIRSpec Spectroscopy - PubMed
physics.unlv.edu