Cluster de Pandora 16:9

James Webb visita el cúmulo de Pandora

Cuando se trata de colisiones cósmicas, es difícil batir al cúmulo de Pandora (Abell 2744), donde varios grupos de galaxias están en proceso de fusionarse en un solo mega-cúmulo galáctico.

La región central de Abell 2744 (visible a la izquierda en la imagen del Telescopio Espacial James Webb) fue estudiada exhaustivamente por el Telescopio Espacial Hubble, revelando multitud de lentes gravitacionales en las que la masa de las galaxias en primer plano magnifica la luz de las galaxias en el fondo distante.

Solo el núcleo central de Pandora ha sido estudiado previamente en detalle por el Telescopio Espacial Hubble de la NASA.

Al combinar los potentes instrumentos infrarrojos del Webb con una amplia vista de mosaico de las múltiples áreas de lentes de la región, los astrónomos intentaron lograr un equilibrio de amplitud y profundidad que abrirá una nueva frontera en el estudio de la cosmología y la evolución de las galaxias.

El mito de Pandora

“El antiguo mito de Pandora trata sobre la curiosidad humana y los descubrimientos que delimitan el pasado del futuro, lo que creo que es una conexión adecuada con los nuevos reinos del universo que Webb está abriendo, incluida esta imagen de campo profundo del cúmulo de Pandora”. Dijo la astrónoma Rachel Bezanson de la Universidad de Pittsburgh en Pensilvania, co-investigadora principal del programa «Ultradeep NIRSpec and NIRCam ObserVations before the Epoch of Reionization» (UNCOVER) para estudiar la región.

“Cuando las imágenes del cúmulo de Pandora llegaron por primera vez desde Webb, honestamente nos quedamos abrumados”, dijo Bezanson. “Había tantos detalles en el cúmulo del primer plano y tantas galaxias distantes visibles por efecto de la lente gravitacional que me perdí en la imagen. Webb superó nuestras expectativas.”

La nueva vista del cúmulo de Pandora une cuatro instantáneas de Webb en una imagen panorámica, que muestra aproximadamente 50,000 fuentes de luz infrarroja cercana.

Además de la ampliación, las lentes gravitatorias distorsionan la apariencia de las galaxias distantes, por lo que se ven muy diferentes a las que están en primer plano.

La «lente» del cúmulo de galaxias es tan masiva que deforma la estructura del espacio mismo, lo suficiente como para que la luz de las galaxias distantes que pasa a través de ese espacio deformado también adquiera una apariencia deformada.

Cientos de galaxias distantes

El astrónomo Ivo Labbe de la Universidad Tecnológica de Swinburne en Melbourne, Australia, co-investigador principal del programa UNCOVER, dijo que en el núcleo de la lente, en la parte inferior derecha de la imagen de Webb nunca antes fotografiada por el Hubble, Webb reveló cientos de galaxias distantes con lentes que aparecen como tenues líneas arqueadas en la imagen. Acercarse a la región revela más y más de ellas.

«El cúmulo de Pandora, según la imagen de Webb, nos muestra una lente mejor, más fuerte, más ancha, más profunda que nunca antes», dijo Labbe. “Mi primera reacción a la imagen fue que era tan hermosa que parecía una simulación de formación de galaxias.

Tuvimos que recordarnos a nosotros mismos que se trataba de datos reales y que ahora estamos trabajando en una nueva era de la astronomía”.

El equipo de UNCOVER utilizó la cámara de infrarrojo cercano de Webb (NIRCam) para capturar el cúmulo galáctico con exposiciones que duraron de 4 a 6 horas, para un total de aproximadamente 30 horas de tiempo de observación.

El siguiente paso es revisar meticulosamente los datos de las imágenes y seleccionar galaxias para la observación de seguimiento con el espectrógrafo de infrarrojo cercano (NIRSpec), que proporcionará mediciones de distancia precisas, junto con otra información detallada sobre las composiciones de las galaxias visibles gracias al efecto de lente gravitacional.

La increíble ciencia del James Webb

Todo ello proporcionará nuevos conocimientos sobre la era temprana del ensamblaje y la evolución de las galaxias. El equipo UNCOVER espera realizar estas observaciones NIRSpec en el verano de 2023.

Mientras tanto, todos los datos fotométricos de NIRCam se han hecho públicos para que otros astrónomos puedan familiarizarse con ellos y planificar sus propios estudios científicos con los ricos registros del Webb.

“Estamos comprometidos a ayudar a la comunidad astronómica a hacer el mejor uso del fantástico recurso que tenemos en Webb”, dijo Gabriel Brammer, coinvestigador de UNCOVER, del Centro Cosmic Dawn del Instituto Niels Bohr en la Universidad de Copenhague. “Este es solo el comienzo de toda la increíble ciencia del James Webb por venir”.

Los mosaicos de imágenes y el catálogo de fuentes en el cúmulo de Pandora (Abell 2744) proporcionados por el equipo UNCOVER combinan datos del Hubble disponibles públicamente con fotometría Webb de tres programas de observación tempranos: JWST-GO-2561, JWST-DD-ERS-1324 y JWST- DD-2756.

Más información aquí: NASA’s Webb Uncovers New Details in Pandora’s Cluster

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