NASA: Συγκλονιστική φωτογραφία του τηλεσκοπίου James Webb από το «σμήνος της Πανδώρας»

Την πιο πρόσφατη εικόνα σε βαθύ πεδίο από το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb της NASA αποκάλυψαν οι αστρονόμοι, με λεπτομέρειες που δεν έχουν ξαναδεί σε μια περιοχή του διαστήματος γνωστή ως Σμήνος της Πανδώρας (Abell 2744).

Στην όψη αυτή του Webb εμφανίζονται τρία σμήνη γαλαξιών - ήδη τεράστια - που ενώνονται για να σχηματίσουν ένα μεγασμήνος. Η συνδυασμένη μάζα των σμηνών γαλαξιών δημιουργεί έναν ισχυρό βαρυτικό φακό, ένα φυσικό φαινόμενο μεγέθυνσης της βαρύτητας, επιτρέποντας σε πολύ πιο μακρινούς γαλαξίες στο πρώιμο σύμπαν να παρατηρούνται χρησιμοποιώντας το σμήνος σαν μεγεθυντικός φακός.

Όπως αναφέρει η NASA, μόνο ο κεντρικός πυρήνας της Πανδώρας έχει μελετηθεί στο παρελθόν λεπτομερώς από το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble της NASA.

Συνδυάζοντας τα ισχυρά υπέρυθρα όργανα του Webb με μια ευρεία μωσαϊκή άποψη των πολλαπλών περιοχών φακού της περιοχής, οι αστρονόμοι στόχευσαν να επιτύχουν μια ισορροπία πλάτους και βάθους που θα ανοίξει ένα νέο σύνορο στη μελέτη της κοσμολογίας και της εξέλιξης των γαλαξιών.

«Ο αρχαίος μύθος της Πανδώρας αφορά την ανθρώπινη περιέργεια και ανακαλύψεις που οριοθετούν το παρελθόν από το μέλλον, κάτι που νομίζω ότι είναι μια κατάλληλη σύνδεση με τα νέα βασίλεια του σύμπαντος που ανοίγει ο Webb, συμπεριλαμβανομένης αυτής της εικόνας του Σμήνους της Πανδώρας σε βάθος», είπε σχετικά η αστρονόμος Ρέιτσελ Μπέζανσον του Πανεπιστημίου του Πίτσμπουργκ στην Πενσυλβάνια, ερευνήτρια στο πρόγραμμα «Ultradeep NIRSpec and NIRCam Observations before the Epoch of Reionization» (UNCOVER) για τη μελέτη της περιοχής.

«Όταν οι εικόνες του Σμήνους της Πανδώρας ήρθαν για πρώτη φορά από τον Γουέμπ, ειλικρινά ήμασταν εντυπωσιασμένοι», είπε η Μπέζανσον. «Υπήρχαν τόσες πολλές λεπτομέρειες στο σμήνος στο προσκήνιο και τόσοι πολλοί μακρινοί γαλαξίες με φακό, που βρήκα τον εαυτό μου να χάνεται στην εικόνα. Ο Webb ξεπέρασε τις προσδοκίες μας».

Η νέα όψη του Σμήνους της Πανδώρας συνδυάζει τέσσερα στιγμιότυπα Webb σε μια πανοραμική εικόνα, εμφανίζοντας περίπου 50.000 πηγές υπέρυθρου φωτός.

Εκτός από τη μεγέθυνση, ο βαρυτικός φακός παραμορφώνει την εμφάνιση μακρινών γαλαξιών, επομένως φαίνονται πολύ διαφορετικοί από αυτούς στο προσκήνιο. Ο «φακός» του σμήνους γαλαξιών είναι τόσο ογκώδης, που στρεβλώνει το ίδιο το ύφασμα του διαστήματος, αρκετά ώστε το φως από μακρινούς γαλαξίες που διέρχεται από αυτόν τον στρεβλό χώρο να πάρει μια επίσης στρεβλή εμφάνιση.

Ο αστρονόμος Ivo Labbe του Τεχνολογικού Πανεπιστημίου Swinburne στη Μελβούρνη της Αυστραλίας, συν-ερευνητής στο πρόγραμμα UNCOVER, είπε ότι ο Webb αποκάλυψε εκατοντάδες μακρινούς γαλαξίες που φαίνονται σαν αχνές τοξωτές γραμμές στην εικόνα. Μεγέθυνση στην περιοχή αποκαλύπτει όλο και περισσότερα από αυτά.

«Το σύμπλεγμα της Πανδώρας, όπως απεικονίζεται από τον Webb, μας δείχνει έναν πιο δυνατό, φαρδύ, βαθύτερο, καλύτερο φακό από ό,τι έχουμε δει ποτέ πριν», είπε ο Labbe. «Η πρώτη μου αντίδραση στην εικόνα ήταν ότι ήταν τόσο όμορφη, που έμοιαζε με προσομοίωση σχηματισμού γαλαξιών. Έπρεπε να υπενθυμίσουμε στον εαυτό μας ότι αυτά ήταν πραγματικά δεδομένα και τώρα εργαζόμαστε σε μια νέα εποχή της αστρονομίας».

Η ομάδα UNCOVER χρησιμοποίησε την κάμερα υπέρυθρης ακτινοβολίας (NIRCam) του Webb για να καταγράψει το σύμπλεγμα με εκθέσεις διάρκειας 4-6 ωρών, για συνολικά περίπου 30 ώρες χρόνου παρατήρησης.

Το επόμενο βήμα είναι να εξεταστούν σχολαστικά τα δεδομένα απεικόνισης και να επιλεχθούν γαλαξίες για παρατήρηση με το φασματογράφο υπέρυθρο (NIRSpec), το οποίο θα παρέχει ακριβείς μετρήσεις απόστασης, μαζί με άλλες λεπτομερείς πληροφορίες σχετικά με τις συνθέσεις των γαλαξιών με φακούς, παρέχοντας νέα πληροφορίες για την πρώιμη εποχή της συναρμολόγησης και της εξέλιξης των γαλαξιών. Η ομάδα UNCOVER αναμένει να κάνει αυτές τις παρατηρήσεις NIRSpec το καλοκαίρι του 2023.

Εν τω μεταξύ, όλα τα φωτομετρικά δεδομένα του NIRCam έχουν δημοσιοποιηθεί, έτσι ώστε άλλοι αστρονόμοι να μπορούν να εξοικειωθούν με αυτά και να σχεδιάσουν τις δικές τους επιστημονικές μελέτες με τα πλούσια σύνολα δεδομένων του Webb. «Δεσμευόμαστε να βοηθήσουμε την κοινότητα της αστρονομίας να αξιοποιήσει με τον καλύτερο τρόπο τον φανταστικό πόρο που έχουμε στο Webb», δήλωσε ο συν-ερευνητής του UNCOVER, Γκάμπριελ Μπράμερ, του Κέντρου Κοσμικής Αυγής του Ινστιτούτου Niels Bohr στο Πανεπιστήμιο της Κοπεγχάγης.

«Αυτή είναι μόνο η αρχή όλης της εκπληκτικής επιστήμης του Webb που θα έρθει».

Τα μωσαϊκά απεικόνισης και ο κατάλογος πηγών στο Σμήνος της Πανδώρας (Abell 2744) που παρέχονται από την ομάδα UNCOVER συνδυάζουν δημόσια διαθέσιμα δεδομένα Hubble με φωτομετρία Webb από τρία πρώιμα προγράμματα παρατήρησης: JWST-GO-2561, JWST-DD-ERS-1324 και JWST- DD-2756.

Το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb είναι το κορυφαίο παρατηρητήριο διαστημικής επιστήμης στον κόσμο. Ο Webb θα λύσει μυστήρια στο ηλιακό μας σύστημα, θα κοιτάξει πέρα από μακρινούς κόσμους γύρω από άλλα αστέρια και θα διερευνήσει τις μυστηριώδεις δομές και την προέλευση του σύμπαντός μας και τη θέση μας σε αυτό.

Το Webb είναι ένα διεθνές πρόγραμμα με επικεφαλής τη NASA με τους εταίρους της, την ESA (Ευρωπαϊκή Διαστημική Υπηρεσία) και την Καναδική Διαστημική Υπηρεσία.