Lo spettacolare paesaggio di galassie catturato da Webb e Hubble

Quando due osservatori si riuniscono rivelano una potenza incredibile, combinata dalla fusione delle loro due forze. Questa volta, Webb e Hubble si sono dati man forte per catturare un vivido paesaggio di galassie MACS0416, situato a quasi 4,3 miliardi di anni luce dalla Terra. I loro dati combinano un paesaggio prismatico di colori blu e rossi, che danno indizi sulle distanze delle galassie.

Sebbene questa immagine sia già di per sé spettacolare, i ricercatori la stanno utilizzando per cercare eventuali preziosi indizi circa la presenza di supernove ingrandite gravitazionalmente e di stelle ordinarie altrimenti invisibili. L’immagine pancromatica che esce dalla foto combina la luce visibile e quella infrarossa per assemblare una delle vedute dell’universo più completa che sia mai stata imortalata. 

La coppia di ammassi MACS0416 

Situato a circa 4,3 miliardi di anni luce dalla Terra, MACS0416 è una coppia di ammassi di galassie in collisione che alla fine si uniranno per formare un ammasso ancora più grande. Limmagine rivela una ricchezza di dettagli che sono possibili solo combinando la potenza di entrambi i telescopi spaziali. Comprende un’abbondanza di galassie al di fuori dell’ammasso e una manciata di fonti che variano nel tempo, probabilmente a causa della lente gravitazionale – la distorsione e l’amplificazione della luce proveniente da fonti di fondo distanti.

Questo ammasso è stato il primo di una serie di visioni super profonde dell’universo senza precedenti ottenute da un ambizioso programma collaborativo di Hubble chiamato Frontier Fields, inaugurato nel 2014. Hubble ha aperto la strada alla ricerca di alcune delle galassie intrinsecamente più deboli e più giovani mai rilevate. La visione a infrarossi di Webb rafforza in modo significativo questo sguardo profondo andando ancora più lontano nell’universo primordiale con la sua visione a infrarossi.

Rogier Windhorst è ricercatore principale del programma PEARLS (Prime Extragalactic Areas for Reionization and Lensing Science) che ha acquisito le osservazioni di Webb. Windhorst ha spiegato tramite alcune dichiarazioni riportate dal postale Webb Space Telescope: “Stiamo sviluppando l’eredità di Hubble spingendoci verso distanze maggiori e oggetti più deboli”.

Il significato dei colori

Per realizzare l’immagine, in generale le lunghezze d’onda più corte della luce erano codificate con il colore blu, le lunghezze d’onda più lunghe rosse e le lunghezze d’onda intermedie verdi. L’ampia gamma di lunghezze d’onda, da 0,4 a 5 micron, produce un paesaggio di galassie particolarmente vivido. Questi colori forniscono indizi sulle distanze delle galassie: le galassie più blu sono relativamente vicine e spesso mostrano un’intensa formazione stellare, come meglio rilevato da Hubble, mentre le galassie più rosse tendono ad essere più distanti come rilevate da Webb. Alcune galassie appaiono anche molto rosse perché contengono abbondanti quantità di polvere cosmica che tende ad assorbire i colori più blu della luce stellare. Windhorst ha affermato: “L’intero quadro non diventa chiaro finché non si combinano i dati Webb con i dati Hubble”. 

Osservazioni effettuate a settimane di distanza

Sebbene le nuove osservazioni di Webb contribuiscano a questa visione estetica, sono state prese per uno scopo scientifico specifico. Il gruppo di ricerca ha combinato le tre epoche di osservazioni, ciascuna effettuata a settimane di distanza, con una quarta epoca del gruppo di ricerca CANUCS (CAnadian NIRISS Unbiased Cluster Survey). L’obiettivo era cercare oggetti che variavano nella luminosità osservata nel tempo, noti come transitori.

Hanno identificato 14 transitori di questo tipo attraverso il campo visivo. Dodici di questi transitori erano localizzati in tre galassie che sono fortemente ingrandite dalla lente gravitazionale e sono probabilmente stelle singole o sistemi multipli di stelle che per breve tempo vengono ingranditi molto fortemente. I restanti due transitori si trovano all’interno di galassie di fondo con un ingrandimento più moderato e sono probabilmente supernove. “Chiamiamo MACS0416 l’ammasso galattico dell’albero di Natale, sia perché è così colorato sia per le luci tremolanti che troviamo al suo interno. Possiamo vedere transitori ovunque”, ha detto Haojing Yan dell’Università del Missouri in Columbia, autore principale di un articolo che descrive i risultati scientifici.