Il telescopio spaziale James Webb della NASA è stato appositamente progettato per rilevare la debole luce infrarossa proveniente da galassie molto distanti e permettere agli astronomi di dare uno sguardo all’universo primordiale.
La natura delle galassie durante questo primo periodo del nostro universo non è ben nota né compresa. Tuttavia, con l’aiuto della lente gravitazionale di un ammasso di galassie in primo piano, le deboli galassie sullo sfondo possono essere ingrandite e anche apparire più volte in diverse parti di un’immagine.
Ascoltiamo tre astronomi che lavorano su Webb per parlare delle loro ultime scoperte. I membri del team sono Dan Coe dell’Association of Universities for Research in Astronomy (AURA)/Space Telescope Science Institute (STScI) per l’Agenzia spaziale europea (ESA) e la Johns Hopkins University; Tiger Hsiao della Johns Hopkins University; e Rebecca Larson dell’Università del Texas ad Austin. Questi scienziati hanno osservato la lontana galassia MACS0647-JD con il Webb e hanno trovato qualcosa di interessante.
Dan Coe: ho scoperto questa galassia MACS0647-JD 10 anni fa con il telescopio spaziale Hubble. A quel tempo, non avevo mai lavorato su galassie ad alto redshift. Con Hubble, era solo un punto pallido e rosso. Potremmo dire che era davvero piccola, solo una minuscola galassia risalente ai primi 400 milioni di anni dell’universo. Ora guardiamo con Webb e siamo in grado di risolvere DUE oggetti! Stiamo discutendo attivamente se si tratta di due galassie o di due gruppi di stelle all’interno di una galassia. Non lo sappiamo, ma queste sono le domande per cui il Webb è progettato per aiutarci a rispondere.
Tiger Yu-Yang Hsiao: Puoi anche vedere che i colori tra i due oggetti sono così diversi. Uno è più blu; l’altro è più rosso. Il gas blu e il gas rosso hanno caratteristiche diverse. Quello blu in realtà ha una formazione stellare molto giovane e quasi senza polvere, ma il piccolo oggetto rosso ha più polvere all’interno ed è più vecchio. E probabilmente anche le loro masse stellari sono diverse.
È davvero interessante vedere due strutture in un sistema così piccolo. Potremmo assistere a una fusione di galassie nell’universo primordiale. Se questa sai confermerà la fusione più lontana mai vista, sarò davvero estasiato!
Dan Coe: grazie alla lente gravitazionale del massiccio ammasso di galassie MACS0647, abbiamo tre immagini: JD1, JD2 e JD3. Sono amplificate rispettivamente a fattore otto, cinque e due.
Rebecca Larson: fino a questo punto, non siamo stati in grado di studiare in dettaglio le galassie nell’universo primordiale. Ne avevamo solo alcune decine prima del Webb. Studiarle può aiutarci a capire come si sono evolute nelle galassie moderne. E anche, come l’universo si è evoluto nel tempo.
Tutte le nuove immagini forniteci dal Webb presentano sullo sfondo, moltissimi piccoli punti che sono tutte galassie! Ognuno di loro. È incredibile la quantità di informazioni che stiamo ricevendo che prima non eravamo in grado di vedere. E questo non è un campo profondo. Questa non è una lunga esposizione. Non abbiamo nemmeno provato a usare questo telescopio per guardare un punto per molto tempo. Questo è solo l’inizio!
Questo è un confronto tra le immagini del telescopio spaziale Hubble di MACS0647-JD del 2012 (informazioni sul filtro su Hubblesite.org) e le immagini del 2022 del telescopio spaziale James Webb (utilizzando le stesse assegnazioni di colore dell’immagine sopra). Si noti che MACS0647-JD appare come un debole punto rosso nell’immagine di Hubble, ma Webb rivela molti più dettagli. Scarica la versione a piena risoluzione dallo Space Telescope Science Institute. Credito: Scienza: NASA, ESA, CSA, STScI e Tiger Hsiao (Johns Hopkins University) Elaborazione delle immagini: Alyssa Pagan (STScI)
Riguardo agli Autori:
Dan Coe è un astronomo di AURA/STScI per l’Agenzia Spaziale Europea e la Johns Hopkins University. Tiger Hsiao ha un dottorato di ricerca. studente laureato alla Johns Hopkins University. Rebecca Larson è una borsista della National Science Foundation e Ph.D. studente laureato presso l’Università del Texas ad Austin. Queste osservazioni NIRCam di MAC0647-JD fanno parte del programma del ciclo 1 del team GO 1433 (PI Coe). Il team sta pianificando uno studio più dettagliato delle proprietà fisiche di MACS0647-JD con la spettroscopia Webb nel gennaio 2023.
Riferimento: “WST reveals a possible z∼11 galaxy merger in triply-lensed MACS0647−JD” di Tiger Yu-Yang Hsiao, Dan Coe, Abdurro’uf, Lily Whitler, Intae Jung, Gourav Khullar, Ashish Kumar Meena, Pratika Dayal, Kirk SS Barrow, Lillian Santos-Olmsted, Adam Casselman, Eros Vanzella, Mario Nonino, Yolanda Jimenez-Teja, Masamune Oguri, Daniel P. Stark, Lukas J. Furtak, Adi Zitrin, Angela Adamo, Gabriel Brammer, Larry Bradley, Jose M Diego, Erik Zackrisson, Steven L. Finkelstein, Rogier A. Windhorst, Rachana Bhatawdekar, Taylor A. Hutchison, Tom Broadhurst, Paola Dimauro, Felipe Andrade-Santos, Jan J. Eldridge, Ana Acebron, Roberto J. Avila, Matthew B Bayliss, Alex Benitez, Christian Binggeli, Patricia Bolan, Marusa Bradac, Adam C. Carnall, Christopher J. Conselice, Megan Donahue, Brenda Frye, Seiji Fujimoto, Alaina Henry, Bethan L. James,Susan Kassin, Lisa Kewley, Rebecca L. Larson, Tod Lauer, David Law, Guillaume Mahler, Ramesh Mainali, Stephan McCandliss, David Nicholls, Norbert Pirzkal, Marc Postman, Jane R. Rigby, Russell Ryan, Peter Senchyna, Keren Sharon, Ikko Shimizu, Victoria Strait, Mengtao Tang, Michele Trenti, Anton Vikaeus e Brian Welch, 25 ottobre 2022,Astrofisica > Astrofisica delle galassie .
arXiv:2210.14123
