Телескопы Уэбба и Хаббла объединились, чтобы сфотографировать Мотру и массивное скопление «Рождественская елка»

Nov 10 2023
На панхроматическом изображении видны многочисленные галактики и области гравитационного линзирования.
Часть недавно полученных изображений скоплений галактик.

Еще не декабрь, но НАСА уже в праздничном настроении: космические телескопы Уэбба и Хаббла недавно сфотографировали MACS0416, пару сталкивающихся скоплений галактик в 4,3 миллиарда световых лет от Земли, украшенных сверкающими огнями.

Изображение сочетает в себе видимый и инфракрасный свет, соответствующие рулевые рубки Хаббла и Уэбба, чтобы создать широкий обзор сталкивающихся скоплений. Наблюдения Уэбба проводились в рамках программы Prime Extragalactic Areas for Reionization and Lensing Science, или PEARLS, а данные Хаббла были собраны в рамках программы Frontier Fields, которая началась в 2014 году.

«Мы развиваем наследие Хаббла, перемещаясь на большие расстояния и к более тусклым объектам», — сказал Рогир Виндхорст, астроном из Университета штата Аризона и главный исследователь PEARLS, в сообщении Научного института космического телескопа . «Вся картина не станет ясной, пока вы не объедините данные Уэбба с данными Хаббла».

В то время как свет видимых длин волн означает (возможно, очевидно), что наши глаза могут его видеть, инфракрасный свет — совсем другое дело. Уэбб предназначен для изображения света за пределами красного конца электромагнитного спектра, поэтому процессорам изображений Уэбба приходится назначать длины волн видимого света этим невидимым в противном случае источникам. На новом изображении более синие галактики ближе к нам и их легче увидеть Хабблу, тогда как красные галактики более далеки и лучше всего видны Уэббу.

Хотя Хаббл работает уже более 30 лет, Уэбб начал свою научную съемку только в июле прошлого года. Здесь вы можете увидеть некоторые из лучших изображений Webb за первый год его существования .

В двух статьях подробно описаны аспекты изображения. Одна из них, опубликованная в журнале Astronomy and Astrophysicals , описывает «чрезвычайно увеличенную звезду-монстра» по прозвищу Мотра, в честь вымышленного монстра, который занимает видное место во франшизе Годзиллы . Другая статья принята к публикации в The Astrophysical Journal и в настоящее время размещена на сервере препринтов arXiv ; Эта работа детализирует 14 переходных объектов, наблюдаемых в скоплении галактик. Эти переходные процессы представляют собой объекты, наблюдаемая яркость которых со временем меняется, из-за чего в глазах телескопа мерцают разбросанные цвета.

«Мы называем MACS0416 скоплением галактик «Рождественская елка» как потому, что оно такое красочное, так и из-за мерцающих огней, которые мы видим внутри него. Мы можем видеть переходные процессы повсюду», — сказал Хаоцзин Ян, астрофизик из Университета Миссури в Колумбии и ведущий автор одной из статей в том же выпуске.

Полное изображение галактик с пятнами гравитационного линзирования.

Двенадцать из обнаруженных транзиентов слишком тусклые и красные, чтобы Хаббл мог их увидеть, поэтому данные Уэбба имели решающее значение для получения более полного изображения поля. Исследователи полагают, что два других транзиента — это сверхновые — огромные взрывы, которые происходят в конце жизни звезды.

Звезда по прозвищу Мотра расположена в галактике, существовавшей примерно через три миллиарда лет после Большого взрыва. Исследовательская группа полагает, что звезда-монстр, вероятно, находится в двойной системе с другой звездой-сверхгигантом, которую команда назвала Годзиллой. Масса Мотры составляет от 10 000 до одного миллиона раз больше массы нашего Солнца и может указывать на природу темной материи.

В своей статье команда заявила, что модели аксионной темной материи (которые сосредоточены на аксионах, теоретической частице, названной в честь детергента ) согласуются с их наблюдениями в определенных диапазонах масс аксиона. Ранее в этом году еще один случай экстремального гравитационного линзирования подтвердил существование аксионной темной материи .

По мере того, как Уэбб и Хаббл продолжают свои исследования космоса, наше понимание темной материи, эволюции Вселенной и множества объектов, составляющих космос, станет более отчетливым. Их данные, а также наблюдения других телескопов, таких как зарождающийся космический телескоп Евклид , помогут нам понять структуру космоса.

Подробнее : Благодаря первым великолепным изображениям Евклида Уэбб находит достойного соперника в глубоком космосе