El James Webb descobreix nous detalls del cúmul de Pandora

Els astrònoms han revelat la darrera imatge de camp profund del telescopi espacial James Webb de la NASA, que mostra detalls mai vistos en una regió de l'espai coneguda com a Cúmul de Pandora (Abell 2744). La imatge del Webb mostra tres cúmuls de galàxies, ja de per si massius, que s'uneixen per formar un megacúmul. La massa combinada dels cúmuls de galàxies crea una potent lent gravitatòria, un efecte d'augment natural de la gravetat, que permet observar galàxies molt més llunyanes de l'univers primitiu utilitzant el cúmul com una lupa.

Clic per engrandir. Els astrònoms estimen que 50.000 fonts de llum infraroja propera estan representades en aquesta imatge del telescopi espacial James Webb de la NASA. La llum ha recorregut distàncies variables per arribar als detectors del telescopi, representant la immensitat de l'espai en una sola imatge. Crèdits: NASA, ESA, CSA, I. Labbe (Swinburne University of Technology) i R. Bezanson (University of Pittsburgh). Processament de la imatge: Alyssa Pagan (STScI)

El Telescopi Espacial Hubble de la NASA només havia estudiat detalladament el nucli central de Pandora. Combinant els potents instruments infrarojos del Webb amb una àmplia vista en mosaic de les múltiples àrees de lents de la regió, els astrònoms pretenen assolir un equilibri d'amplitud i profunditat que obrirà una nova frontera en l'estudi de la cosmologia i l'evolució de les galàxies.

"L'antic mite de Pandora es refereix a la curiositat humana i als descobriments que separen el passat del futur, cosa que em sembla una connexió adequada amb els nous regnes de l'univers que Webb està obrint, inclosa aquesta imatge de camp profund del cúmul de Pandora", va declarar l'astrònoma Rachel Bezanson, de la Universitat de Pittsburgh (Pennsilvània), co-investigadora principal del projecte "Ultradeep NIRSpec i NIRCam ObserVations of Pandora's Cluster", i de "NIRCam ObserVations before the Epoch of Reionization". Programa UNCOVER per estudiar la regió.

"Quan rebem les primeres imatges del cúmul de Pandora procedents del Webb, ens quedem impressionats", afirma Bezanson. "Hi havia tant detall en el primer pla del cúmul i tantes galàxies llunyanes amb lent que em vaig perdre a la imatge. Webb va superar les nostres expectatives". La nova imatge del cúmul de Pandora reuneix quatre instantànies del Webb en una imatge panoràmica que mostra unes 50.000 fonts de llum a l'infraroig proper.

A més de l'augment, les lents gravitacionals distorsionen l'aspecte de les galàxies llunyanes, de manera que es veuen molt diferents de les que estan en primer pla. La "lent" del cúmul de galàxies és tan massiva que deforma el propi teixit de l'espai, prou perquè la llum de les galàxies llunyanes que travessa aquest espai deformat també adopti un aspecte deformat.

L'astrònom Ivo Labbe, de la Universitat Tecnològica de Swinburne, a Melbourne (Austràlia), co-investigador principal del programa UNCOVER, va assenyalar que al nucli de lents situat a la part inferior dreta de la imatge del Webb, que mai havia estat fotografiat pel Hubble, el Webb va revelar centenars de galàxies llunyanes amb lents que apareixen com a tènues línies arquejades a la imatge. En acostar la imatge a la regió, n'apareixen cada cop més.

"El cúmul de Pandora, tal com ha estat fotografiat pel Webb, ens mostra una lent més forta, més ampla, més profunda i millor del que mai abans havíem vist", va afirmar Labbe. "La meva primera reacció davant la imatge va ser que era tan bella que semblava una simulació de formació de galàxies. Vam haver de recordar-nos nosaltres mateixos que es tractava de dades reals, i que ara estem treballant en una nova era de l'astronomia".

L'equip d'UNCOVER va utilitzar la càmera d'infraroig proper de Webb (NIRCam) per capturar el cúmul amb exposicions d'entre 4 i 6 hores de durada, fet que suposa un total d'unes 30 hores d'observació. El pas següent consistirà a analitzar meticulosament les dades de les imatges i seleccionar galàxies per fer observacions de seguiment amb l'espectrògraf d'infraroig proper (NIRSpec), que proporcionarà mesures precises de les distàncies, juntament amb una altra informació detallada sobre la composició de les galàxies amb lents, fet que aportarà nous coneixements sobre els inicis de l'assemblatge i l'evolució de les galàxies. L'equip d'UNCOVER espera fer aquestes observacions amb NIRSpec a l'estiu del 2023.

Mentrestant, totes les dades fotomètriques de NIRCam s'han fet públiques perquè altres astrònoms s'hi puguin familiaritzar i planificar els seus propis estudis científics amb els rics conjunts de dades del Webb. "Estem compromesos a ajudar la comunitat astronòmica a fer el millor ús possible del fantàstic recurs que tenim amb el Webb", va dir el coinvestigador d'UNCOVER Gabriel Brammer, del Cosmic Dawn Center de l'Institut Niels Bohr de la Universitat de Copenhaguen. "Això és només el principi de tota la sorprenent ciència del Webb que ha de venir".

Els mosaics d'imatges i el catàleg de fonts del Cúmul de Pandora (Abell 2744) proporcionats per l'equip UNCOVER combinen dades del Hubble disponibles públicament amb fotometria Webb de tres programes d'observació primerenca: JWST-GO-2561, JWST-DD-ERS- 1324, i JWST-DD-2756.

Ho he vist aquí.