กล้องโทรทรรศน์เวบบ์และฮับเบิลร่วมมือกันสร้างภาพ 'Mothra' และกระจุก 'ต้นคริสต์มาส' ขนาดมหึมา

Nov 10 2023
ภาพแพนโครมาติกเผยให้เห็นกาแลคซีจำนวนมากและพื้นที่เลนส์โน้มถ่วง
แนวกระจุกดาราจักรที่ถ่ายภาพเมื่อเร็วๆ นี้

ยังไม่ถึงเดือนธันวาคม แต่ NASA อยู่ในอารมณ์รื่นเริงแล้ว กล้องโทรทรรศน์อวกาศเวบบ์และฮับเบิลถ่ายภาพ MACS0416 ซึ่งเป็นกระจุกกาแลคซีคู่หนึ่งที่ชนกันอยู่ห่างจากโลก 4.3 พันล้านปีแสงที่ปกคลุมไปด้วยแสงระยิบระยับ

ภาพนี้รวมแสงที่มองเห็นได้และแสงอินฟราเรด ซึ่งเป็นภาพโรงเก็บล้อของฮับเบิลและเวบบ์ตามลำดับ เพื่อสร้างภาพมุมกว้างของการชนกันของกระจุกดาว การสังเกตของเวบบ์ถือเป็นส่วนหนึ่งของโครงการ Prime Extragalactic Areas for Reionization and Lensing Science หรือ PEARLS และข้อมูลฮับเบิลถูกรวบรวมโดยเป็นส่วนหนึ่งของโครงการ Frontier Fields ซึ่งเริ่มในปี 2014

Rogier Windhorst นักดาราศาสตร์จากมหาวิทยาลัยรัฐแอริโซนาและผู้วิจัยหลักของ PEARLS กล่าวใน การเผยแพร่ของสถาบันวิทยาศาสตร์กล้องโทรทรรศน์อวกาศว่า "เรากำลังต่อยอดมรดกของฮับเบิลโดยการผลักดันวัตถุให้ไกลขึ้นและจางลง" “ภาพรวมจะไม่ชัดเจนจนกว่าคุณจะรวมข้อมูล Webb เข้ากับข้อมูล Hubble”

แม้ว่าแสงที่ความยาวคลื่นที่มองเห็นได้จะทำให้ดวงตาของเรามองเห็น (อาจชัดเจน) แต่แสงอินฟราเรดก็เป็นอีกเรื่องหนึ่ง เวบบ์ได้รับการออกแบบมาให้ถ่ายภาพแสงที่อยู่เลยปลายสีแดงของสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้า ดังนั้นตัวประมวลผลภาพของเวบบ์จึงต้องกำหนดความยาวคลื่นของแสงที่มองเห็นได้ ให้กับแหล่งกำเนิดที่มองไม่เห็นเหล่านั้น ในภาพใหม่ กาแลคซีสีน้ำเงินจะอยู่ใกล้เรามากขึ้นและฮับเบิลมองเห็นได้ง่ายกว่า ในขณะที่กาแลคซีสีแดงนั้นอยู่ไกลกว่าและมองเห็นได้ดีที่สุดโดยเวบบ์

ในขณะที่ฮับเบิลเปิดดำเนินการมานานกว่า 30 ปี เว็บบ์เพิ่งเริ่มสร้างภาพทางวิทยาศาสตร์เมื่อเดือนกรกฎาคมปีที่แล้ว คุณสามารถดูภาพ Webb ที่ดีที่สุดบางส่วนจากปีแรกได้ที่นี่

เอกสารสองฉบับมีรายละเอียดด้านต่างๆ ของรูปภาพ ฉบับหนึ่งซึ่งตีพิมพ์ในAstronomy and Astrophysicsบรรยายถึง "ดาวสัตว์ประหลาดที่ขยายใหญ่สุดขีด" ชื่อเล่น Mothra ตามชื่อสัตว์ประหลาดที่มีลักษณะเด่นในแฟรนไชส์​​Godzilla บทความอื่นได้รับการยอมรับให้ตีพิมพ์ในThe Astrophysical Journalและปัจจุบันโฮสต์บนเซิร์ฟเวอร์ก่อนพิมพ์ arXiv ซึ่งทำงานให้รายละเอียดวัตถุชั่วคราว 14 ชิ้นที่เห็นในกระจุกกาแลคซี ภาวะชั่วครู่เหล่านี้เป็นวัตถุที่แปรผันตามความสว่างที่สังเกตได้เมื่อเวลาผ่านไป ส่งผลให้สีที่กระจัดกระจายกระพริบตาในตาของกล้องโทรทรรศน์

“เราเรียก MACS0416 ว่ากระจุกกาแล็กซีต้นคริสต์มาส เนื่องจากมีสีสันสวยงามมาก และเพราะแสงริบหรี่เหล่านี้ที่เราพบภายในกระจุกดาราจักรนี้ เราสามารถเห็นความชั่วครู่ได้ทุกที่” Haojing Yan นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยมิสซูรีในโคลัมเบียและผู้เขียนรายงานฉบับหนึ่งกล่าวในรายงานฉบับเดียวกัน

ภาพเต็มของกาแล็กซีเต็มไปด้วยรอยเปื้อนของเลนส์โน้มถ่วง

ปรากฏการณ์ชั่วคราว 12 จุดที่เห็นนั้นจางและเป็นสีแดงเกินกว่าที่ฮับเบิลจะมองเห็น ดังนั้นข้อมูลเวบบ์จึงมีความสำคัญอย่างยิ่งในการทำให้ได้ภาพทุ่งนาที่สมบูรณ์ยิ่งขึ้น นักวิจัยเชื่อว่าอีก 2 สภาวะชั่วคราวที่เหลือนั้นเป็นซุปเปอร์โนวา ซึ่งเป็นการระเบิดขนาดใหญ่ที่เกิดขึ้นเมื่อดาวดวงหนึ่งสิ้นอายุขัย

ดาวชื่อเล่นมอธราตั้งอยู่ในกาแลคซีที่ดำรงอยู่ประมาณสามพันล้านปีหลังจากบิ๊กแบง ทีมวิจัยเชื่อว่าดาวสัตว์ประหลาดน่าจะอยู่ในระบบดาวคู่ที่มีดาวยักษ์ใหญ่อีกดวงหนึ่ง ซึ่งทีมได้ตั้งชื่อเล่นว่าก็อดซิลล่าอย่างเหมาะสม มอธราอยู่ระหว่าง 10,000 ถึง 1 ล้านเท่ามวลดวงอาทิตย์ และอาจบอกเป็นนัยถึงธรรมชาติของสสารมืด

ในรายงาน ทีมงานระบุว่าแบบจำลองสสารมืดแบบแอกไซออน (ซึ่งมุ่งเน้นไปที่แอกไซออน ซึ่งเป็นอนุภาคทางทฤษฎีที่ตั้งชื่อตามผงซักฟอก ) มีความสอดคล้องกับการสังเกตการณ์ในช่วงมวลที่แน่นอนของแอกไอออน เมื่อต้นปีที่ผ่านมา มีกรณีเลนส์โน้มถ่วงสุดขีดอีกกรณีหนึ่งที่ทำให้เกิดกรณีสสารมืดแอกโซนิกเพิ่ม ขึ้น

ในขณะที่เวบบ์และฮับเบิลยังคงสืบสวนจักรวาลต่อไป ความเข้าใจของเราเกี่ยวกับสสารมืด วิวัฒนาการของจักรวาล และวัตถุจำนวนมากมายที่ประกอบเป็นจักรวาลจะบรรเทาลงมากขึ้น ข้อมูลของพวกเขา เช่นเดียวกับการสำรวจกล้องโทรทรรศน์อื่นๆเช่น กล้องโทรทรรศน์อวกาศยุคลิดที่เพิ่งตั้งขึ้นใหม่ จะช่วยให้เราเข้าใจองค์ประกอบของจักรวาลได้

เพิ่มเติม : ด้วยภาพอันตระการตาครั้งแรกของ Euclid เว็บบ์พบคู่แข่งที่คู่ควรในห้วงอวกาศ