Nové podrobnosti o kupě galaxií Pandora

Astronomové odhadují, že na publikovaném snímku z kosmického dalekohledu Jamese Webba je zastoupeno asi 50 000 různých zdrojů v oboru blízkého infračerveného záření. Jejich světlo cestovalo skrz různé vzdálenosti, aby dosáhlo detektorů dalekohledu JEST. To představuje mimořádnou rozlehlost vesmíru na jediném snímku.

Astronomové zveřejnili nejnovější snímek hlubokého pole z kosmického dalekohledu James Webb Space Telescope, který obsahuje dosud neviděné detaily v oblasti vesmíru známé jako kupa galaxií Pandora (Abell 2744). Webbův pohled ukazuje tři kupy galaxií, které se spojují a vytvářejí megakupu. Kombinovaná hmota galaktických kup vytváří silnou gravitační čočku, přirozený zvětšovací efekt gravitace, který umožňuje pozorování mnohem vzdálenějších galaxií v raném vesmíru pomocí této kupy jako zvětšující lupy.

Pouze centrální jádro Pandory bylo dříve podrobně studováno Hubbleovým vesmírným teleskopem HST. Spojením Webbových výkonných infračervených detektorů s širokým mozaikovým pohledem na mnohočetné oblasti čočky v regionu se astronomové snažili dosáhnout rovnováhy šířky a hloubky, která otevře novou hranici ve studiu kosmologie a vývoje galaxií.

„Starověký mýtus o Pandoře je o lidské zvědavosti a objevech, které oddělují minulost od budoucnosti, což je podle mě vhodné spojení s novými říšemi vesmíru, které Webbův teleskop otevírá, včetně tohoto hlubokého obrazu Pandořiny kupy,“ řekla astronomka Rachel Bezansonová z University of Pittsburgh v Pensylvánii, spoluřešitelka programu „Ultradeep NIRSpec a NIRCam Observations before the Epoch of Reionization“ (UNCOVER) pro studium regionu.

„Když od Webbova teleskopu přišly první snímky Pandořiny kupy galaxií, byli jsme překvapeni,“ řekla Bezansonová. „V kupě galaxií bylo v popředí tolik detailů a tolik vzdálených galaxií, že jsem se v tom snímku ztrácela. Webbův teleskop předčil naše očekávání.“ Nový pohled na kupu galaxií Pandora spojuje čtyři snímky Webbova teleskopu dohromady do jednoho panoramatického snímku, který zobrazuje zhruba 50 000 zdrojů blízkého infračerveného světla.

Kromě zvětšení gravitační čočka také zkresluje vzhled vzdálených galaxií, takže vypadají velmi odlišně než ty v popředí. „Čočka“ kupy galaxií je tak masivní, že pokřivuje strukturu samotného vesmíru, což je dost na to, aby světlo ze vzdálených galaxií, které prochází tímto pokřiveným prostorem, také získalo pokřivený vzhled.

Astronom Ivo Labbe ze Swinburne University of Technology v Melbourne v Austrálii, spoluřešitel programu UNCOVER, řekl, že v jádře čočky vpravo dole na snímku z Webbova teleskopu, který nikdy nebyl snímán pomocí HST, byly odhaleny stovky vzdálených galaxií, které se na snímku jeví jako slabé obloukovité čáry.

„Pandořina kupa galaxií, jak ji zobrazil Webbův teleskop, nám ukazuje silnější, širší, hlubší a lepší čočku, než jsme kdy viděli,“ řekl Ivo Labbe. „Moje první reakce na snímek byla, že byl tak krásný, že vypadal jako simulace formování galaxie. Museli jsme si připomenout, že to byla skutečná data, a nyní pracujeme v nové éře astronomie.“

Tým UNCOVER použil Webbovu kameru Near-Infrared Camera (NIRCam) k zachycení útvarů s expozicemi trvajícími 4-6 hodin, celkem tedy asi 30 hodin pozorovacího času. Dalším krokem je pečlivě projít zobrazovací data a vybrat galaxie pro následné pozorování pomocí spektrografu Near-Infrared Spectrograph (NIRSpec), který poskytne přesná měření vzdáleností spolu s dalšími podrobnými informacemi o složení čoček galaxií a poskytne nové informace, nové pohledy do rané éry evoluce galaxií. Tým UNCOVER předpokládá, že tato pozorování pomocí NIRSpec provede v létě 2023.

Mezitím byla všechna fotometrická data NIRCam zveřejněna, aby se s nimi ostatní astronomové mohli seznámit a naplánovat si vlastní vědecké studie s bohatými Webbovými datovými soubory. „Jsme odhodláni pomoci astronomické komunitě co nejlépe využít fantastický zdroj, který ve Webbově teleskopu máme,“ řekl spoluřešitel UNCOVER Gabriel Brammer z Cosmic Dawn Center institutu Nielse Bohra na Kodaňské univerzitě. „Toto je jen začátek veškeré úžasné vědy z Webbova teleskopu, která teprve nastane.“

Zdroj: https://www.nasa.gov/feature/goddard/2023/nasa-s-webb-uncovers-new-details-in-pandora-s-cluster

autor: František Martinek