Dwa teleskopy, Kosmiczny Teleskop Hubble’a oraz jego następca Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba, połączyły siły, aby zbadać gromadę galaktyk MACS0416. Obraz obejmuje zarówno zakres widzialny, jak i podczerwony.

Na nowym obrazie widać bogactwo szczegółów, które można dostrzec tylko łącząc możliwości obu teleskopów. W szczególności widać sporo galaktyk poza gromadą, a także źródła zmieniająca się w czasie widoczne dzięki soczewkowaniu grawitacyjnemu.

Z uwagi na uwzględnieniu na zdjęciu nie tylko danych z zakresu widzialnego, ale także z podczerwieni, czyli zakresu promieniowania, którego nasze oczy nie widzą, trzeba było dokonać przypisania kolorów do długości fali. Fale krótsze oznaczono na niebiesko, fale dłuższe na czerwono, a pośrednie pomiędzy nimi na zielono. Obraz uwzględnia zakres długości fal od 0,4 o 5 mikronów.

Patrząc na zdjęcie można łatwo rozpoznać, które galaktyki znajdują się blisko nas, a które są daleko. Najbardziej niebieskie galaktyki są względnie blisko i często wykazują intensywne procesy gwiazdotwórcze – je najlepiej wykrywa Teleskop Hubble’a. Z kolei bardziej czerwone galaktyki są daleko od nas i je najlepiej obserwuje Teleskop Webba. Niektóre galaktyki są czerwone z innego powodu: zawartości wielkich ilości pyłu, który mocnej absorbuje niebieską część światłą gwiazd.

Celem obserwacji naukowych przy pomocy Teleskopu Webba było poszukiwanie obiektów, które się zmieniają. W polu widzenia na fotografii z Teleskopu Webba udało się zidentyfikować 14 takich obiektów. 12 z nich znajduje się w galaktykach, które są mocno soczewkowane grawitacyjnie. Przypuszczalnie zmienne zjawiska to pojedyncze gwiazdy lub układy wielokrotne gwiazd, które zostały bardzo silnie powiększone. Pozostałe dwa tymczasowe obiekty to prawdopodobnie suspernowe.

Gromada galaktyk MACS0416 to dwie zderzające się ze sobą gromady galaktyk, które za jakiś czas połączą się w jedną. MACS0416 była pierwszą fotografią z szeregu bardzo głębokich zdjęć Wszechświata z projektu Frontier Fields realizowanego przy pomocy Teleskopu Hubble’a. Najnowsze obserwacje z Teleskopu Webba rozbudowują to dziedzictwo Teleskopu Hubble’a umożliwiając astronomom sięgnięcie do dalszych dystansów i słabszych obiektów.

Naukowcy nazwali MACS0416 określeniem „choinka” z powodu tego, że jest kolorowa oraz posiada błyszczące (zmieniające się) źródła światła.

Dodatkowo w swoim komunikacie NASA zwróciła uwagę na jedno z ciekawych zjawisk. Chodzi o system gwiazdowy nazwa nieoficjalnie Mothra (imię potwora z japońskich filmów mającego formę gigantycznej ćmy). Znajduje się on w galaktyce, która istniała około 3 miliardy lat po Wielkich Wybuchu. System został wzmocniony o czynnik co najmniej 4000. Co ciekawe, system Motrha jest także widoczny na starych zdjęciu z Teleskopu Hubble’a uzyskanym 9 lat wcześniej. To rzadko spotykane, bowiem ustawienie obiektów – gromady na pierwszym planie, która dokonuje soczekownia grawitacyjnego oraz gwiazdy w tle – musi być bardzo specyficzne, aby uzyskać aż tak duże powiększenie. Wzajemny ruch gwiazdy i gromady zakończy za jakiś czas to zjawisko.

Prawdopodobnym wytłumaczeniem jest dodatkowy obiekt wewnątrz gromady galaktyk, który dodaje dodatkowe wzmocnienie. Naukowcy szacują, że obiekt może mieć masę od 10 tysięcy do miliona razy większą niż Słońce. Jednak jego natura pozostaje nieznana. Być może wzmocnienie obrazu wywołuje gromada kulista gwiazd, która jest zbyt słaba, aby można ją było dostrzec na zdjęciu.

Wyniki badań ukazały się w czasopismach „The Astrophysical Journal” oraz „Astronomy & Astrophysics”.

Kosmiczny Teleskop Hubble’a został wystrzelony na orbitę okołoziemską w 1990 roku. Z kolei Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba wystrzelono w 2021 roku. Oba projekty prowadzone są przez amerykańską agencję NASA, a współpracuje przy nich Europejska Agencja Kosmiczną (ESA). (PAP)

cza/ agt/