Pohled do vzdálené minulosti vesmíru

Na tomto novém snímku z vesmírného dalekohledu Jamese Webba (JWST) upoutá pozornost především centrální mega monstrum, kterým je kupa galaxií Abell S1063. Tento obrovský soubor galaxií, ležící 4,5 miliardy světelných let od Země v souhvězdí Jeřába, je dominantou scény. Při bližším pohledu zjistíme, že tento hustý soubor hmotných galaxií je obklopen zářícími světelnými pruhy. Jedná se o krátké, zakřivené, červeně zářící čáry, což jsou obrazy vzdálených galaxií v pozadí zvětšené a deformované gravitační čočkou. Tyto pokřivené oblouky jsou skutečným předmětem zájmu vědců: slabé galaxie z dávné minulosti vesmíru.

Nové snímky z Webbovy kamery pro blízkou infračervenou oblast (NIRCam) posouvají toto pátrání ještě dál v čase. Tento snímek ukazuje neuvěřitelný les oblouků vytvořených gravitační čočkou kolem hvězdokupy Abell S1063, které odhalují zkreslené galaxie v pozadí v různých kosmických vzdálenostech spolu s množstvím slabých galaxií a dříve nepozorovaných útvarů.

Tento snímek je tzv. deep field (hluboké pole) – dlouhá expozice jedné oblasti oblohy, při které se shromáždí co nejvíce světla, aby se zvýraznily nejslabší a nejvzdálenější galaxie, které se na běžných snímcích neobjevují. Díky devíti samostatným snímkům různých vlnových délek světla v blízké infračervené oblasti, které dohromady představují přibližně 120 hodin pozorování a jsou podpořeny zvětšujícím efektem gravitační čočky, se jedná o dosud nejhlubší Webbův pohled na jeden cíl. Zaměření takového pozorovacího výkonu na masivní gravitační čočku, jako je Abell S1063, má proto potenciál odhalit některé z prvních galaxií vzniklých v raném vesmíru.

Pozorovací program GLIMPSE (vedoucí H. Atek a J. Chisholm), který tato data získal, se zaměřuje na zkoumání období známého jako kosmický úsvit, kdy byl vesmír starý jen několik milionů let. Studium galaxií odhalených gravitačním čočkováním má potenciál rozvinout naše chápání vzniku prvních galaxií. Analýza těchto dat z kamery NIRCam provedená týmem GLIMPSE již přinesla kandidáty na galaxie, které existovaly jen 200 milionů let po Velkém třesku, a náznaky nepolapitelné první populace hvězd ve vesmíru.

Hvězdokupa S1063 byla již dříve pozorována v rámci programu NASA/ESA Frontier Fields pomocí Hubbleova vesmírného dalekohledu. Jedná se o silnou gravitační čočku: kupa galaxií je tak hmotná, že světlo vzdálených galaxií, které se za ní řadí, se kolem ní ohýbá a vytváří tak pokřivené oblouky, které zde vidíme. Zaostřuje světlo těchto vzdálených galaxií podobně jako skleněná čočka. Výsledné obrazy, i když zkreslené, jsou jasné a zvětšené – dostatečně na to, abychom je mohli pozorovat a studovat. To bylo cílem Hubbleových pozorování, při nichž byla kupa galaxií použita jako lupa ke zkoumání raného vesmíru.

Zdroj: https://esawebb.org/images/potm2505a/ a https://www.astronomy.com/science/jwst-gazes-into-the-distant-past-through-gravitational-lens/

autor: František Martinek