NASA’nın Webb ve Hubble’ı Evrenin En Renkli Görünümünü Yaratmak İçin Birleşiyor

https://chat.openai.com/c/de5c3def-7d31-49b0-bd44-3d61675a3ae5

Sonuç: Bir düzineden fazla yeni keşfedilen, zamanla değişen nesnelerle birlikte canlı bir galaksi manzarası.

İki amiral gemisi gözlemevi birleştiğinde, yalnızca ortak güçleriyle mümkün olan çok sayıda yeni ayrıntıyı ortaya çıkarırlar. Webb ve Hubble, Dünya’dan yaklaşık 4,3 milyar ışıkyılı uzaklıkta bulunan MACS0416 gökada kümesini incelemek için güçlerini birleştirdi. Birleştirilmiş veriler, galaksilerin mesafelerine dair ipuçları veren renkler olan mavi ve kırmızılardan oluşan prizmatik bir panorama ortaya çıkarıyor. Görüntünün kendisi baş döndürücü olsa da, araştırmacılar bu gözlemleri, kütleçekimsel olarak büyütülmüş süpernovaların ve başka türlü görülemeyen sıradan yıldızların tanımlanması da dahil olmak üzere yeni bilimsel keşifleri desteklemek için zaten kullanıyorlar.

Hubble Uzay Teleskobu tarafından optik ışıkta (solda) ve James Webb Uzay Teleskobu tarafından kızılötesi ışıkta (sağda) görülen MACS0416 gökada kümesinin bu yan yana karşılaştırması, farklı ayrıntıları ortaya çıkarıyor. Her iki görüntüde de yüzlerce gökada yer alıyor; ancak Webb görüntüsü, Hubble görüntüsünde görünmeyen veya zar zor görülebilen gökadaları gösteriyor. Bunun nedeni, Webb’in kızılötesi görüşünün, Hubble’ın göremeyeceği kadar uzak veya tozlu galaksileri tespit edebilmesidir. (Uzak galaksilerden gelen ışık, evrenin genişlemesi nedeniyle kırmızıya kaymaktadır.) Webb’in toplam maruz kalma süresi yaklaşık 22 saatti, Hubble görüntüsü için ise bu süre 122 saatti. Kredi bilgileri: NASA, ESA, CSA, STScI

NASA’nın Webb ve Hubble Uzay Teleskopları Birleşerek Evrenin En Renkli Görünümünü Oluşturuyor

NASA‘S James Webb Uzay Teleskobu Ve Hubble uzay teleskobu MACS0416 olarak bilinen geniş bir gökada kümesini incelemek için birleştik. Ortaya çıkan pankromatik görüntü, evrenin şimdiye kadar çekilmiş en kapsamlı görüntülerinden birini oluşturmak için görünür ve kızılötesi ışığı birleştiriyor. Dünya’dan yaklaşık 4,3 milyar ışıkyılı uzaklıkta bulunan MACS0416, sonunda daha da büyük bir küme oluşturmak üzere birleşecek olan çarpışan bir gökada kümesi çiftidir.

Kombine Teleskopik Gücün Ortaya Çıkardığı Detaylar

Görüntü, yalnızca her iki uzay teleskopunun gücünün birleştirilmesiyle mümkün olabilecek çok sayıda ayrıntıyı ortaya çıkarıyor. Kümenin dışında çok sayıda gökada ve muhtemelen yerçekimsel merceklenme (uzak arka plan kaynaklarından gelen ışığın bozulması ve güçlendirilmesi) nedeniyle zamanla değişen bir dizi kaynak içerir.

Bu küme, 2014 yılında başlatılan Frontier Fields adlı iddialı, işbirlikçi bir Hubble programından evrenin eşi benzeri görülmemiş, süper derin görüntülerinden ilkiydi. Hubble, doğası gereği şimdiye kadar tespit edilen en sönük ve en genç gökadalardan bazılarının araştırılmasına öncülük etti. Webb’in kızılötesi görüşü, kızılötesi görüşüyle ​​erken evrenin daha da ötesine giderek bu derin görünümü önemli ölçüde destekliyor.

MACS0416 gökada kümesinin bu görüntüsü, Büyük Patlama’dan yaklaşık 3 milyar yıl sonra var olan, yerçekimsel olarak merceklenmiş arka plandaki belirli bir gökadayı vurgulamaktadır. Bu galaksi, bilim ekibinin “Mothra” adını verdiği geçici bir nesneyi veya zaman içinde gözlemlenen parlaklığı değişen bir nesneyi içeriyor. Mothra en az 4.000 kat büyütülmüş bir yıldızdır. Ekip, Mothra’nın yalnızca MACS0416 gökada kümesinin yerçekimi tarafından değil, aynı zamanda muhtemelen küresel bir yıldız kümesi kadar ağırlığa sahip, “mili-mercek” olarak bilinen bir nesne tarafından da büyütüldüğüne inanıyor. Katkıda bulunanlar: NASA, ESA, CSA, STScI, Jose M. Diego (IFCA), Jordan CJ D’Silva (UWA), Anton M. Koekemoer (STScI), Jake Summers (ASU), Rogier Windhorst (ASU), Haojing Yan ( Missouri Üniversitesi)

Webb gözlemlerini alan PEARLS programının (Prime Extragalactic Areas for Reionization and Lensing Science) baş araştırmacısı Arizona Devlet Üniversitesi’nden Rogier Windhorst, “Hubble’ın mirasını daha uzak mesafelere ve daha sönük nesnelere iterek inşa ediyoruz” dedi.

Görüntü Renklerini ve Bilimsel Hedefleri Anlamak

Görüntüyü oluşturmak için genel olarak ışığın en kısa dalga boyları mavi, en uzun dalga boyları kırmızı ve orta dalga boyları yeşil renk kodluydu. 0,4 ila 5 mikron arasındaki geniş dalga boyu aralığı, özellikle canlı bir gökada manzarası sağlar.

Bu renkler galaksi uzaklıkları hakkında ipuçları veriyor: Hubble’ın en iyi tespit ettiği gibi, en mavi galaksiler nispeten yakınlardadır ve genellikle yoğun yıldız oluşumu gösterirken, Webb’in tespit ettiği gibi daha kırmızı galaksiler daha uzak olma eğilimindedir. Bazı galaksiler ayrıca çok kırmızı görünür çünkü yıldız ışığının mavi renklerini soğuran bol miktarda kozmik toz içerirler.

Windhorst, “Webb verilerini Hubble verileriyle birleştirmediğiniz sürece resmin tamamı netleşmiyor” dedi.

Bilimsel Bulgular ve ‘Noel Ağacı Gökada Kümesi’

Yeni Webb gözlemleri bu estetik görüşe katkıda bulunurken, belirli bir bilimsel amaç için alınmıştır. Araştırma ekibi, her biri haftalar arayla alınan üç gözlem dönemini CANUCS (Kanadalı NIRISS Tarafsız Küme Araştırması) araştırma ekibinin dördüncü dönemiyle birleştirdi. Amaç, geçici olarak bilinen, zaman içinde gözlemlenen parlaklıkta değişen nesneleri aramaktı.

Görüş alanı boyunca bu türden 14 geçici olay tespit ettiler. Bu geçici olaylardan on ikisi, yerçekimsel merceklenmeyle yüksek oranda büyütülmüş üç gökadada bulunuyordu ve muhtemelen kısa süreliğine çok yüksek oranda büyütülmüş bireysel yıldızlar veya çoklu yıldız sistemleriydi. Geriye kalan iki geçici olay, daha orta derecede büyütülmüş arka plandaki gökadaların içindedir ve muhtemelen süpernovadır.

MACS0416 gökada kümesinin Hubble’ın ACS ve WFC3’ü tarafından görünür ışıkta ve Webb’in NIRCam’i tarafından kızılötesi ışıkta çekilmiş görüntüsü; referans olarak pusula okları, ölçek çubuğu ve renk anahtarıyla birlikte.
Kuzey ve doğu pusula okları görüntünün gökyüzündeki yönünü gösterir. Gökyüzünde kuzey ve doğu arasındaki ilişkinin (aşağıdan görüldüğü gibi) yer haritasındaki yön oklarına (yukarıdan görüldüğü gibi) göre ters çevrildiğine dikkat edin.
Ölçek çubuğu, gökyüzünde derecenin 60’ta birine eşdeğer bir açı olan yay dakikası cinsinden etiketlenir. (Ölçek çubuğu yarım yay dakikası uzunluğundadır.) Tam görüntünün çapı yaklaşık 2,2 akrdakikadır.
Bu görüntü, renklere dönüştürülmüş ışığın görünür ve yakın kızılötesi dalga boylarını göstermektedir. Renk anahtarı, ışığı toplarken hangi Hubble ACS ve WFC3 ve Webb NIRCam filtrelerinin kullanıldığını gösterir. Her filtre adının rengi, o filtreden geçen ışığı temsil etmek için kullanılan görünür ışık rengidir.
Katkıda bulunanlar: NASA, ESA, CSA, STScI, Jose M. Diego (IFCA), Jordan CJ D’Silva (UWA), Anton M. Koekemoer (STScI), Jake Summers (ASU), Rogier Windhorst (ASU), Haojing Yan ( Missouri Üniversitesi)

“Hem çok renkli olduğu için hem de içinde bulduğumuz titreşen ışıklar nedeniyle MACS0416’ya Noel Ağacı Gökada Kümesi adını veriyoruz. Bilimsel sonuçları açıklayan bir makalenin baş yazarı olan Columbia’daki Missouri Üniversitesi’nden Haojing Yan, “Geçici olayları her yerde görebiliyoruz” dedi.

Nispeten kısa bir zaman dilimine yayılan gözlemlerle bu kadar çok geçici olay bulunması, gökbilimcilerin Webb ile düzenli izleme yoluyla bu kümede ve buna benzeyen diğer birçok ek geçici olay bulabileceğini düşündürmektedir.

Eşsiz Bir Geçicinin Keşfi: ‘Mothra’

Ekibin tespit ettiği geçici olaylar arasında özellikle bir tanesi öne çıktı. Büyük Patlama’dan yaklaşık 3 milyar yıl sonra var olan bir galakside yer alır ve en az 4.000 kat büyütülür. Ekip, hem son derece parlak hem de aşırı derecede büyütülmüş olan “canavar doğasına” bir gönderme olarak yıldız sistemine “Mothra” adını verdi. Araştırmacıların daha önce “Godzilla” adını verdikleri başka bir mercekli yıldıza katılıyor. (Hem Godzilla hem de Mothra, Japon sinemasında kaiju olarak bilinen dev canavarlardır.)

İlginç bir şekilde Mothra, dokuz yıl önce çekilen Hubble gözlemlerinde de görülüyor. Bu alışılmadık bir durum çünkü bir yıldızı bu kadar büyütmek için ön plandaki gökada kümesiyle arka plandaki yıldız arasında çok özel bir hizalanma gerekiyor. Yıldızın ve kümenin karşılıklı hareketleri sonunda bu hizalanmayı ortadan kaldırmış olmalı.

En olası açıklama, ön plan kümesinde daha fazla büyütme sağlayan ek bir nesnenin bulunmasıdır. Ekip, kütlesini Güneş’in kütlesinin 10.000 ila 1 milyon katı olacak şekilde sınırlamayı başardı. Ancak bu “mili-lens” olarak adlandırılan şeyin kesin doğası hala bilinmiyor.

Bulgunun ayrıntılarını açıklayan makalenin baş yazarı, İspanya’daki Instituto de Física de Cantabria’dan Jose Diego, “En olası açıklama, Webb’in doğrudan göremeyeceği kadar sönük olan küresel bir yıldız kümesidir” dedi. “Fakat bu ilave merceğin gerçek doğasını henüz bilmiyoruz.”

Yan ve ark. makale yayınlanmak üzere kabul edildi Astrofizik Dergisi. Diego ve ark. makale şu tarihte yayınlandı: Astronomi ve Astrofizik.

Burada gösterilen Webb verileri PEARLS GTO programı 1176’nın bir parçası olarak elde edilmiştir.

Referanslar:

“JWST’nin İNCİLERİ: MACS J0416.1-2403 Alanındaki Geçici Durumlar” Yazan: Haojing Yan, Zhiyuan Ma, Bangzheng Sun, Lifan Wang, Patrick Kelly, Jose M. Diego, Seth H. Cohen, Rogier A. Windhorst, Rolf A. Jansen , Norman A. Grogin, John F. Beacom, Christopher J. Conselice, Simon P. Driver, Brenda Frye, Dan Coe, Madeline A. Marshall, Anton Koekemoer, Christopher NA Willmer, Aaron Robotham, Jordan CJ D’Silva, Jake Summers , Mario Nonino, Nor Pirzkal, Russell E. Ryan Jr., Rafael Ortiz III, Scott Tompkins, Rachana A. Bhatawdekar, Cheng Cheng, Adi Zitrin ve SP Willner, Kabul Edildi, Astrofizik Dergisi.
arXiv:2307.07579

Referans: “JWST’nin PEARLS’ı: Mothra, z = 2,091’de MACS0416 tarafından son derece büyütülmüş yeni bir kaiju yıldızı ve karanlık madde modelleri için çıkarımlar” Yazan: Jose M. Diego, Bangzheng Sun, Haojing Yan, Lukas J. Furtak, Erik Zackrisson, Liang Dai , Patrick Kelly, Mario Nonino, Nathan Adams, Ashish K. Meena, Steven P. Willner, Adi Zitrin, Seth H. Cohen, Jordan CJ D’Silva, Rolf A. Jansen, Jake Summers, Rogier A. Windhorst, Dan Coe, Christopher J. Conselice, Simon P. Driver, Brenda Frye, Norman A. Grogin, Anton M. Koekemoer, Madeline A. Marshall, Nor Pirzkal, Aaron Robotham, Michael J. Rutkowski, Russell E. Ryan, Scott Tompkins, Christopher NA Willmer ve Rachana Bhatawdekar, 32 Ekim 2023, Astronomi ve Astrofizik.
DOI: 10.1051/0004-6361/202347556

James Webb Uzay Teleskobu dünyanın önde gelen uzay bilimi gözlemevidir. Webb, güneş sistemimizdeki gizemleri çözüyor, diğer yıldızların etrafındaki uzak dünyalara bakıyor ve evrenimizin gizemli yapılarını ve kökenlerini ve onun içindeki yerimizi araştırıyor. Webb, NASA’nın ortakları ESA ile birlikte yürüttüğü uluslararası bir programdır (Avrupa Uzay Ajansı) ve Kanada Uzay Ajansı.

Hubble Uzay Teleskobu, NASA ve ESA arasındaki uluslararası işbirliğinin bir projesidir. NASA’nın Greenbelt, Maryland’deki Goddard Uzay Uçuş Merkezi teleskopu yönetiyor. Baltimore, Maryland’deki Uzay Teleskobu Bilim Enstitüsü (STScI), Hubble ve Webb bilim operasyonlarını yürütmektedir. STScI, Washington DC’deki Astronomi Araştırma Üniversiteleri Birliği tarafından NASA adına işletilmektedir.