Korábban nem látott részleteket fedezhetünk fel a James Webb-űrtávcső nemrég közzétett mélyég-felvételén, amely a Pandora-halmazról (Abell 2744) készült.

A csillagászok szerint nagyjából 50 ezer közeli infravörös forrás látszik a Webb-űrtávcső fenti képén. A fényük különböző távolságokat tett meg, míg elérte a távcső érzékelőjét, így egyetlen kép is szemléletesen ábrázolja az űr nagyságát. (Forrás: NASA, ESA, CSA, I. Labbe (Swinburne University of Technology), R. Bezanson (University of Pittsburgh), képfeldolgozás: Alyssa Pagan (STScI))

A felvételen látunk három, eleve nagy  méretű galaxishalmazt, melyek egyetlen megahalmazt alkotnak. A galaxishalmazok együttes tömege erőteljes gravitációs lencsét hoz létre, és a tömegvonzás természetes nagyító hatásának köszönhetően úgy figyelhetjük meg a korai Világegyetem nagyon távoli galaxisait, mintha a halmazt használnánk nagyítónak.

Ezidáig csak a Pandora központi magját tanulmányozták a Hubble-űrtávcsővel. A Webb nagy teljesítményű infravörös műszerei és a régióban lévő lencséző területekről készült széles mozaikfelvétel lehetővé tette, hogy a csillagászok egyszerre kapjanak átfogó képet a látóirányunkba eső és az arra merőleges elrendeződésről, ami új területeket nyit meg a kozmológiában és a galaxisok evolúciójának tanulmányozásában.

„Pandóra ókori mítosza az emberi kíváncsiságról szól, és azokról a felfedezésekről, amelyek határt képeznek a múlt és a jövő között. Ez szerintem szépen illik a Webb által megnyíló univerzum új birodalmaihoz, így a Pandora-halmaz mélyég-képéhez is.” – mondta Rachel Bezanson (University of Pittsburgh), aki a régiót vizsgáló UNCOVER program kutatója.

„Amikor először megláttuk a Webb képeit a Pandora-halmazról, le voltunk nyűgözve.” – mondta Bezanson. „Az előtérben lévő halmazban olyan sok részlet látszott, olyan sok távoli lencsézett galaxis, hogy én személy szerint szinte elvesztem a képben. A Webb felülmúlta a várakozásainkat.” Az új kép egyetlen panorámában négy Webb-felvételt egyesít, és nagyjából 50 ezer közeli infravörös forrás látható rajta.

A gravitációs lencsézés amellett, hogy nagyít, torzítja is a távoli galaxisok képét, így azok máshogy néznek ki, mint az előtérben lévők. A lencse szerepét betöltő galaxishalmaz olyan nagy, hogy erősen meggörbül tőle a tér szövete, így a távoli galaxisok görbült téren áthaladó fénye eltorzult megjelenést kölcsönöz azoknak.

Ivo Labbe (Swinburne University of Technology), az UNCOVER program kutatója szerint a Webb képének jobb alsó sarkában látható lencséző magban, amelyet a Hubble eddig nem fotózott le, több száz távoli lencsézett galaxis látszik halvány ívként a képen. Ahogy belenagyítunk a képbe, egyre többet találunk.

„A Pandora-halmaz a Webb felvételén sokkal erősebb, kiterjedtebb, mélyebb és jobb lencsének látszik, mint amiket eddig láttunk.” – mondta Labbe. „Az első reakcióm az volt, amikor megláttam, hogy annyira szép, mintha a galaxisok kialakulásának szimulációja lenne. Emlékeztetnünk kellett magunkat, hogy ezek valós adatok, és a csillagászat új korszakában dolgozunk most.”

Az UNCOVER program kutatócsoportja a Webb-űrtávcső közeli infravörös tartományban érzékeny kamerájával (NIRCam) készített 4–6 órás expozíciókat a halmazról az összesen körülbelül 30 órás megfigyelési idő alatt. A következő lépés most az, hogy aprólékosan átnézik a felvételeket, és kiválasztják azokat a galaxisokat, amelyekről további megfigyeléseket végeznek a közeli infravörös tartományban érzékeny spektrográffal (NIRSpec). Így pontos távolságméréseket végezhetnek, és további részletes információkhoz juthatnak a lencsézett galaxisok szerkezetével kapcsolatban, hogy végül megismerjük a galaxisok fejlődésének korai korszakát. Az UNCOVER csapata várhatóan 2023 nyarán végzi el ezeket a méréseket.

Eközben a NIRCam összes fotometriai adatát nyilvánosságra hozták, hogy más csillagászok is megismerkedhessenek velük, és megtervezhessék saját kutatásaikat. „Elkötelezettek vagyunk aziránt, hogy a csillagászközösség a lehető legjobban kihasználhassa a Webb adta fantasztikus lehetőségeket.” – mondta a kutatócsoport tagja, Gabriel Brammer (University of Copenhagen). „Ez csak a kezdete mindannak, amit a csodálatos Webb nyújthat a tudománynak.”

A Pandora-halmazról készült felvételek itt tekinthetők meg.

Forrás: Webb Space Telescope