El Webb descubre el verdadero Pandora
Los
astrónomos han revelado la más reciente imagen de campo profundo del telescopio
espacial James Webb de la NASA, con detalles nunca antes vistos de una región
del espacio conocida como cúmulo de Pandora (Abell 2744). La vista de Webb
muestra tres cúmulos de galaxias, ya de por sí masivos, que se unen para formar
un megacúmulo. La masa combinada de los cúmulos de galaxias crea una poderosa
lente gravitacional, que es un efecto natural de aumento de tamaño producido
por la gravedad, lo que permite observar galaxias mucho más lejanas en el
universo primitivo utilizando el cúmulo como si fuera una lupa.
Solo
el núcleo central de Pandora ha sido previamente estudiado en detalle por el
telescopio espacial Hubble de la NASA. Al combinar los potentes instrumentos
del infrarrojo de Webb con una amplia vista en mosaico de las diferentes áreas
con efecto de lente gravitacional de la región, los astrónomos intentaban
conseguir un equilibrio de amplitud y profundidad que abrirá una nueva frontera
en el estudio de la cosmología y la evolución de las galaxias.
“El
antiguo mito de Pandora trata sobre la curiosidad humana y los descubrimientos
que delimitan el pasado del futuro, lo que creo que es una conexión adecuada
con los nuevos ámbitos del universo que Webb está descubriendo, incluida esta
imagen de campo profundo del cúmulo de Pandora”, dijo la astrónoma Rachel
Bezanson de la Universidad de Pittsburgh en Pensilvania, coinvestigadora
principal del programa “Observaciones ultraprofundas de NIRSpec y NIRCam antes
de la era de la reionización” (UNCOVER, por sus siglas en inglés) para el
estudio de esta región.
“Cuando
las imágenes del cúmulo de Pandora obtenidas por Webb llegaron por primera vez,
honestamente, quedamos un poco deslumbrados”, dijo Bezanson. “Había tantos
detalles en el cúmulo en primer plano y tantas galaxias lejanas con efecto de
lente gravitacional, que me perdí sumergiéndome en la imagen. Webb superó
nuestras expectativas”. La nueva vista del cúmulo de Pandora une cuatro
imágenes de Webb en una sola panorámica, mostrando alrededor de 50.000 fuentes
de luz en el infrarrojo cercano.
Además
de aumentar su tamaño, las lentes gravitacionales distorsionan la apariencia de
las galaxias lejanas, por lo que estas se ven muy diferentes a las que están en
primer plano. La “lente” del cúmulo de galaxias es tan masiva que deforma la
estructura del espacio mismo, lo suficiente como para que la luz de las
galaxias lejanas que pasa a través de ese espacio deforme también adquiera una
apariencia torcida.
El
astrónomo Ivo Labbe, de la Universidad Tecnológica de Swinburne en Melbourne,
Australia, quien es coinvestigador principal del programa UNCOVER, dijo que en
el núcleo de la lente gravitacional que está en la parte inferior derecha de la
imagen de Webb —que nunca ha sido fotografiado por el telescopio Hubble—, Webb
reveló cientos de galaxias lejanas con efecto de lente gravitacional que
aparecen como tenues líneas arqueadas en la imagen. Al hacer un acercamiento de
la imagen en esta región, se revelan más y más de estas galaxias.
“El
cúmulo de Pandora, según la imagen de Webb, nos muestra una lente gravitacional
más fuerte, más ancha, más profunda y mejor de lo que hemos visto antes”, dijo
Labbe. “Mi primera reacción a esta imagen fue que era tan bella que parecía una
simulación de la formación de galaxias. Tuvimos que recordarnos a nosotros
mismos que se trataba de datos reales y que ahora estamos trabajando en una
nueva era de la astronomía”.
El
equipo de investigadores de UNCOVER utilizó la cámara de infrarrojo cercano
(NIRCam, por sus siglas en inglés) de Webb para capturar el cúmulo, con
exposiciones que duraban de cuatro a seis horas, para un total de cerca de 30
horas de tiempo de observación. El siguiente paso es revisar meticulosamente
los datos de las imágenes y seleccionar las galaxias para las observaciones de
seguimiento con el espectrógrafo de infrarrojo cercano (NIRSpec, por sus siglas
en inglés), el cual proporcionará mediciones precisas de la distancia, junto
con otra información detallada sobre la composición de las galaxias con efecto
de lente gravitacional, ofreciendo nuevos conocimientos sobre la era primitiva
de la formación y evolución de las galaxias. El equipo de UNCOVER espera
realizar estas observaciones de NIRSpec en el verano boreal de 2023.
Mientras
tanto, todos los datos fotométricos de NIRCam se han hecho públicos para que
otros astrónomos puedan familiarizarse con ellos y planificar sus propios
estudios científicos con los abundantes conjuntos de datos de Webb. “Estamos
comprometidos a ayudar a la comunidad astronómica a hacer el mejor uso del
fantástico recurso que tenemos con Webb”, dijo el coinvestigador Gabriel
Brammer, del Centro del Amanecer Cósmico del Instituto Niels Bohr en la
Universidad de Copenhague. “Esto es solo el comienzo de toda la increíble ciencia
de Webb que está por venir”.
Los
mosaicos de imágenes y el catálogo de fuentes [de luz] en el cúmulo de Pandora
(Abell 2744) proporcionados por el equipo de UNCOVER combinan datos de Hubble
disponibles públicamente con fotometría de Webb proveniente de tres programas
de primeras observaciones: JWST-GO-2561, JWST-DD-ERS-1324 y JWST-DD-2756.
El
telescopio espacial James Webb es el principal observatorio de ciencias
espaciales del mundo. Webb resolverá los misterios de nuestro sistema solar,
verá más allá de mundos distantes alrededor de otras estrellas y explorará las
misteriosas estructuras y los orígenes de nuestro universo y nuestro lugar en
él. Webb es un programa internacional dirigido por la NASA con sus socios: la
Agencia Espacial Europea (ESA) y la Agencia Espacial Canadiense (CSA).
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