Los telescopios Webb y Hubble se unen para obtener imágenes de 'Mothra' y un enorme cúmulo de 'árbol de Navidad'

Nov 10 2023
La imagen pancromática revela numerosas galaxias y áreas de lentes gravitacionales.
Una franja de los cúmulos de galaxias fotografiados recientemente.

Aún no es diciembre, pero la NASA ya está de humor festivo: los telescopios espaciales Webb y Hubble fotografiaron recientemente MACS0416, un par de cúmulos de galaxias en colisión a 4.300 millones de años luz de la Tierra y adornados con luces brillantes.

La imagen combina luz visible e infrarroja, las respectivas timoneras del Hubble y Webb, para crear una vista panorámica de los cúmulos en colisión. Las observaciones de Webb se tomaron como parte del programa Prime Extragalactic Areas for Reionization and Lensing Science, o PEARLS, y los datos del Hubble se recopilaron como parte del programa Frontier Fields, que comenzó en 2014.

"Estamos aprovechando el legado del Hubble al empujarlo hacia distancias mayores y objetos más débiles", dijo Rogier Windhorst, astrónomo de la Universidad Estatal de Arizona e investigador principal de PEARLS, en un comunicado del Space Telescope Science Institute . "El panorama completo no queda claro hasta que se combinan los datos de Webb con los datos del Hubble".

Mientras que la luz en longitudes de onda visibles significa (quizás obviamente) que nuestros ojos pueden verla, la luz infrarroja es otra cuestión. Webb está diseñado para obtener imágenes de luz más allá del extremo rojo del espectro electromagnético, por lo que los procesadores de imágenes de Webb tienen que asignar longitudes de onda de luz visible a aquellas fuentes que de otro modo serían invisibles. En la nueva imagen, las galaxias más azules están más cerca de nosotros y el Hubble las ve más fácilmente, mientras que las galaxias más rojas están más distantes y son mejor vistas por Webb.

Si bien el Hubble ha estado en funcionamiento durante más de 30 años, Webb recién comenzó a obtener imágenes científicas en julio pasado. Puedes ver algunas de las mejores imágenes de Webb de su primer año aquí .

Dos artículos detallan aspectos de la imagen. Uno, publicado en Astronomy and Astrophysics , describe la “estrella monstruosa extremadamente magnificada” apodada Mothra, en honor al monstruo ficticio que ocupa un lugar destacado en la franquicia Godzilla . El otro artículo está aceptado para su publicación en The Astrophysical Journal y actualmente está alojado en el servidor de preimpresión arXiv ; ese trabajo detalla 14 objetos transitorios vistos en el cúmulo de galaxias. Estos transitorios son objetos cuyo brillo observado varía con el tiempo, lo que hace que algunos colores parpadeen en el ojo de un telescopio.

“Llamamos a MACS0416 el Cúmulo de Galaxias Árbol de Navidad, tanto por su colorido como por las luces parpadeantes que encontramos en su interior. Podemos ver transitorios en todas partes”, dijo en el mismo comunicado Haojing Yan, astrofísico de la Universidad de Missouri en Columbia y autor principal de uno de los artículos.

La imagen completa de las galaxias, completa con manchas de lentes gravitacionales.

Doce de los transitorios detectados son demasiado débiles y rojos para que los vea el Hubble, por lo que los datos de Webb fueron fundamentales para obtener una imagen más completa del campo. Los investigadores creen que los otros dos transitorios son supernovas: grandes explosiones que ocurren al final de la vida de una estrella.

La estrella apodada Mothra se encuentra en una galaxia que existió unos tres mil millones de años después del Big Bang. El equipo de investigación cree que la estrella monstruosa probablemente esté en un sistema binario con otra estrella supergigante, a la que el equipo ha apodado apropiadamente Godzilla. Mothra tiene entre 10.000 y un millón de veces la masa de nuestro Sol, y puede insinuar la naturaleza de la materia oscura.

En su artículo, el equipo afirmó que los modelos de materia oscura axiónica (que se centran en los axiones, una partícula teórica llamada así por un detergente ) son consistentes con sus observaciones en ciertos rangos de masa para el axión. A principios de este año, otro caso de lentes gravitacionales extremas impulsó la defensa de la materia oscura axiónica .

A medida que Webb y Hubble continúen su investigación del cosmos, nuestra comprensión de la materia oscura, la evolución del universo y la miríada de objetos que componen el cosmos se volverán más evidentes. Sus datos, así como las observaciones de otros telescopios, como el naciente Telescopio Espacial Euclid , nos ayudarán a comprender la composición del cosmos.

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