Ha két, külön-külön is kiemelkedő űrtávcső erejét egyesítik a csillagászok, akkor bizonyosan rendkívüli eredménye számíthatunk. A szakemberek a James Webb- és a Hubble-űrtávcsővel is készítettek felvételeket a MACS0416 jelű, rendkívül távoli, a Földtől 4,3 milliárd fényévre található galaxishalmazról és égi környezetéről. Az eredmény ragyogóan színpompás, egyben tudományosan különösen érdekes megfigyelési sorozat lett. A fényképen látható galaxisok színárnyalata elsősorban a távolságukról árulkodik. A galaxishalmazban megfigyelhető a gravitációs lencsézés hatása, gravitációsan felerősített fényű szupernóvák, de még máskülönben láthatatlan közönséges egyedi csillagok is.

A 4,3 milliárd fényév távolságra lévő MACS0416 ütköző, összeolvadóban lévő galaxishalmaz-pár a Hubble- és a James Webb-űrtávcsövek kombinált felvételén. Érdemes elmélyedni a kattintásra nyíló eredeti felbontású felvétel részleteiben. Forrás: NASA, ESA, CSA, STScI, Jose M. Diego (IFCA), Jordan C. J. D’Silva (UWA), Anton M. Koekemoer (STScI), Jake Summers (ASU), Rogier Windhorst (ASU), Haojing Yan (University of Missouri).

A Hubble a látható, míg a Webb az infravörös hullámhossztartományban rögzítette a MACS0416 galaxishalmazt, illetve égi környezetének elő- és háttérgalaxisait. Ezáltal az eddigi egyik legátfogóbb metszetet sikerült nyerni a világegyetem egy kicsiny szeletéből. A MACS0416 valójában nem is egy, hanem egy pár, éppen összeütközőben és egyesülőben lévő galaxishalmaz. A kombinált felvételen olyan részletek is feltárulnak, amelyek az egyik vagy másik űrtávcső önálló fotóján különben nem volna megfigyelhető. Láthatunk továbbá számos, a halmazon kívüli galaxist is a képen. A háttérgalaxisokban számos gravitációs lencsézés által eltorzított alakú és felerősített, ám időben változó fényességű részlet is megjelenik.

A szupermély felvételeket elsősorban a leghalványabb és legősibb galaxisok után kutatva készítették a szakemberek, egy még 2014-ben, a Hubble-űrtávcsővel indult program keretében. A Hubble örökségére támaszkodva ehhez a felméréshez csatlakozott később a James Webb is, infravörös érzékenységével nagyban lendítve a munka hatékonyságán.

Az emberi szem számára hamisszínesre festett kompozitfelvétel létrehozásához rendkívül széles színképtartományt, a 0,4 és 5 mikrométer közötti hullámhosszakat kellett a látható tartományba sűríteniük a grafikusoknak, ami szemkápráztatóan színes eredményt hozott. A színükből következtethetünk a galaxisok távolságára. A legkékebbek viszonylag közel vannak hozzánk, és gyakran intenzív csillagkeletkezés zajlik bennük. Ezekre a Hubble-űrtávcső az érzékenyebb. Ugyanakkor a vörösebb galaxisok jóval távolabbiak, és a James Webb infravörös hullámhosszakon detektálta őket. Más galaxisok amiatt tűnhetnek különösen (infra)vörösnek, mert rengeteg por van bennük, ami hatékonyabban nyeli el a rövidebb hullámhosszú csillagfényt. A teljes kép kibontakozásához mindenképp kellett mindkét űrtávcső együttes ereje.

A Webb hozzájárulására nem csak egy látványosabb fotó miatt volt szükség. A kutatók több felvételt készítettek, összesen négy különböző időpontban, több hetet lefedve. Így egyes objektumok fényességének időbeli változása is megfigyelhetővé vált a halmazban. Összesen 14 ilyen változó fényességű forrást azonosítottak a csillagászok. Ezek nagy része valószínűleg állandó fényességű háttércsillag vagy csillaghalmaz, amelyek fényességét időlegesen erősítette fel a gravitációs lencsézés. Valahogy úgy képzelhetjük ezt el, mintha víz alól néznénk a Napot, aminek a fényességét a hullámokon megtörő fény hol felerősíti, hol legyengíti, miközben a korong képe különböző méretűvé és alakúvá torzul. A változó fényességű források egy kisebb csoportja pedig nagyon távoli szupernóva lehet.

A programon dolgozó szakemberek a színpompás látvány és a villódzó fényű források miatt a MACS0416-ot Karácsonyfa-galaxishalmaznak keresztelték el.

Forrás: WebbTelescope.org