Webb ve Hubble evrenin en renkli görüntüsünü yaratmak için birleşiyor

NASA’nın James Webb Uzay Teleskobu ve Hubble Uzay Teleskobu, MACS0416 olarak bilinen geniş bir galaksi kümesini incelemek için birleşti. 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.

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.

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.

Renkler ne anlama geliyor?

Görüntüyü oluşturmak için genel olarak ışığın en kısa dalga boyları mavi, en uzun dalga boyları kırmızı ve ara 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 birleştirinceye kadar resmin tamamı netleşmiyor” dedi.

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.

Columbia’daki Missouri Üniversitesi’nden Haojing Yan, “Hem çok renkli olduğu için hem de içinde bulduğumuz titreşen ışıklar nedeniyle MACS0416’ya Noel Ağacı Gökada Kümesi adını veriyoruz.” dedi. bilimsel sonuçları açıklayan makale.

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.

Bir kaiju yıldızı

Ekibin tespit ettiği geçici olaylar arasında özellikle bir tanesi öne çıktı. Büyük patlamadan yaklaşık 3 milyar yıl sonra var olan bir galakside yer alan bu galaksi, en az 4.000 kat büyütülüyor. Ekip, hem son derece parlak hem de son derece 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 kümesi ile 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 güneşimizin kütlesinin 10.000 ila 1 milyon katı arasında olacak şekilde sınırlamayı başardı. Ancak bu “mili-lens” olarak adlandırılan şeyin kesin doğası hala bilinmiyor.

Bulguyu detaylandıran 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 ek merceğin gerçek doğasını henüz bilmiyoruz.”

Yan ve ark. kağıt yayınlanmak üzere kabul edildi Astrofizik Dergisi. Diego ve ark. kağıt şurada yayınlandı Astronomi ve Astrofizik.