Um campo de galáxias lotado em um fundo preto, com uma grande estrela dominando a imagem bem à direita do centro.
Três áreas estão concentradas com bolhas nebulosas brancas maiores à esquerda, inferior direita e superior direita acima da única estrela.
Espalhadas entre essas áreas estão muitas fontes menores de luz; alguns também têm um brilho branco nebuloso, enquanto muitos outros são vermelhos ou laranja.
Créditos: NASA, ESA, CSA, I. Labbe (Universidade de Tecnologia de Swinburne), R. Bezanson (Universidade de Pittsburgh), A. Pagan (STScI)
Os astrônomos revelaram a mais recente imagem de campo profundo do Telescópio Espacial James Webb da NASA/ESA/CSA, apresentando detalhes nunca antes vistos em uma região do espaço conhecida como Aglomerado de Pandora (Abell 2744) [1]. A visão do observatório espacial Webb mostra três aglomerados de galáxias – já enormes – se unindo para formar um megaaglomerado. A massa combinada dos aglomerados de galáxias cria uma poderosa lente gravitacional [2] , um efeito de ampliação natural da gravidade, permitindo que galáxias muito mais distantes no início do Universo sejam observadas usando o aglomerado como uma lupa.
Vídeo: Os astrônomos estimam que 50.000 fontes de luz infravermelha próxima estão representadas nesta imagem do Telescópio Espacial James Webb da NASA/ESA/CSA. Sua luz percorreu várias distâncias para alcançar os detectores do telescópio, representando a vastidão do espaço em uma única imagem. Uma estrela em primeiro plano em nossa própria galáxia, à direita do centro da imagem, exibe os distintos picos de difração de Webb. Fontes brancas brilhantes cercadas por um brilho nebuloso são as galáxias do Aglomerado de Pandora, um conglomerado de aglomerados já maciços de galáxias se unindo para formar um megaaglomerado. A concentração de massa é tão grande que o tecido do espaço-tempo é distorcido pela gravidade, criando uma super lupa natural chamada “lente gravitacional” [2] que os astrônomos podem usar para ver fontes de luz muito distantes além do aglomerado que de outra forma seriam indetectáveis. , mesmo para Webb. Créditos: NASA, ESA, CSA, I. Labbe (Universidade de Tecnologia de Swinburne), R. Bezanson (Universidade de Pittsburgh), A. Pagan (STScI), N. Bartmann (ESA/Webb) – Música: Stellardrone – Crepúsculo
Apenas o núcleo central de Pandora foi previamente estudado em detalhe pelo Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA. Ao combinar os poderosos instrumentos infravermelhos do Webb com uma ampla visão em mosaico das múltiplas áreas de lente da região, os astrônomos visam alcançar um equilíbrio de amplitude e profundidade que abrirá uma nova fronteira no estudo da cosmologia e evolução galáctica.
Os astrônomos estudaram a região como parte do programa Ultradeep NIRSpec e NIRCam Observations before the Epoch of Reionization (UNCOVER). A nova visão do Cluster de Pandora reúne quatro instantâneos de Webb em uma imagem panorâmica, exibindo cerca de 50.000 fontes de luz infravermelha próxima.
Além da ampliação, as lentes gravitacionais [2] distorcem a aparência de galáxias distantes, fazendo com que pareçam muito diferentes daquelas em primeiro plano. A ‘lente’ do aglomerado de galáxias é tão massiva que distorce o próprio tecido do espaço, o suficiente para que a luz de galáxias distantes que passa por esse espaço distorcido também assuma uma aparência distorcida.
No núcleo de lente no canto inferior direito da imagem de Webb, que nunca foi fotografado pelo Hubble, Webb revelou centenas de galáxias distantes com lentes que aparecem como linhas arqueadas fracas na imagem.
A equipe do UNCOVER usou a câmera de infravermelho próximo do Webb (NIRCam) para capturar o aglomerado com exposições de 4 a 6 horas, totalizando cerca de 30 horas de tempo de observação. O próximo passo é examinar meticulosamente os dados de imagem e selecionar galáxias para observação de acompanhamento com o Near-Infrared Spectrograph (NIRSpec), que fornecerá medições precisas de distância, juntamente com outras informações detalhadas sobre as composições das galáxias com lentes, fornecendo novos insights sobre a era inicial da montagem e evolução da galáxia. A equipe UNCOVER espera fazer essas observações NIRSpec no verão de 2023.
Enquanto isso, todos os dados fotométricos do NIRCam foram divulgados publicamente para que outros astrônomos possam se familiarizar com eles e planejar seus próprios estudos científicos com os ricos conjuntos de dados do Webb.
Os mosaicos de imagens e o catálogo de fontes no Aglomerado de Pandora (Abell 2744) [1] fornecidos pela equipe UNCOVER combinam dados publicamente disponíveis do Hubble com fotometria Webb de três programas de observação anteriores: JWST-GO-2561, JWST-DD-ERS-1324 e JWST- DD-2756.
Vídeo: Zoom no Aglomerado de Pandora. Créditos: NASA, ESA, CSA, I. Labbe (Swinburne University of Technology), R. Bezanson (Universidade de Pittsburgh), A. Pagan (STScI). Dark Energy Survey/DOE/FNAL/NOIRLab/NSF/AURA, DSS, N. Bartmann, E. Slawik, N. Risinger, D. de Martin, M. Zamani – Música: Tonelabs – The Red North (www.tonelabs.com)
Notas
[1] Abell 2744 (Aglomerado de Pandora) é um aglomerado de galáxias gigante resultante do empilhamento simultâneo de pelo menos quatro aglomerados de galáxias menores separados que ocorreu ao longo de um período de 350 milhões de anos e está localizado a aproximadamente 4 bilhões de anos-luz da Terra. As galáxias no aglomerado representam menos de cinco por cento de sua massa. O gás (cerca de 20 por cento) é tão quente que brilha apenas em raios-X. A matéria escura representa cerca de 75% da massa do aglomerado. Este aglomerado também mostra um halo de rádio junto com vários outros aglomerados Abell. Tem um halo central forte, junto com uma cauda estendida, que pode ser uma radiação relíquia ou uma extensão do halo central. Renato Dupke, membro da equipe que descobriu o Aglomerado, explicou a origem do nome Pandora em entrevista:
Nós o apelidamos de ‘Aglomerado de Pandora’ porque tantos fenômenos diferentes e estranhos foram desencadeados pela colisão. Renato Dupke
[2] Uma lente gravitacional ocorre quando um corpo celeste massivo – como um aglomerado de galáxias – causa uma curvatura suficiente do espaço-tempo para que o caminho da luz ao seu redor seja visivelmente dobrado, como se fosse uma lente. O corpo que causa a curvatura da luz é chamado de lente gravitacional. De acordo com a teoria geral da relatividade de Einstein, tempo e espaço são fundidos em uma quantidade conhecida como espaço-tempo. Dentro desta teoria, objetos massivos fazem o espaço-tempo se curvar, e a gravidade é simplesmente a curvatura do espaço-tempo. À medida que a luz viaja pelo espaço-tempo, a teoria prevê que o caminho percorrido pela luz também será curvado pela massa de um objeto. A lente gravitacional é um exemplo dramático e observável da teoria de Einstein em ação. Corpos celestes extremamente massivos, como aglomerados de galáxias, fazem com que o espaço-tempo seja significativamente curvado. Em outras palavras, eles agem como lentes gravitacionais. Quando a luz de uma fonte de luz mais distante passa por uma lente gravitacional, o caminho da luz é curvo e observamos uma imagem distorcida do objeto distante.
Fonte:
ESA/Webb: weic2305 — Photo Release – Webb Uncovers New Details in Pandora’s Cluster
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