Столкновение галактик запечатлено в ошеломляющих деталях: Уэбб и Хаббл НАСА объединились, чтобы создать самые красочные виды Вселенной

Это панхроматическое изображение скопления галактик MACS0416 было создано путем объединения инфракрасных наблюдений космического телескопа Джеймса Уэбба НАСА с данными видимого света, полученными космическим телескопом Хаббла НАСА. Авторы и права: НАСА, ЕКА, CSA, STScI, Хосе М. Диего (IFCA), Джордан С.Дж. Д’Сильва (UWA), Антон М. Кукемоер (STScI), Джейк Саммерс (ASU), Роджер Виндхорст (ASU), Хаоцзин Ян ( Университет Миссури)

https://chat.openai.com/c/de5c3def-7d31-49b0-bd44-3d61675a3ae5

Результат: яркий ландшафт галактик и более дюжины недавно открытых изменяющихся во времени объектов.

Когда две флагманские обсерватории объединяются, они открывают множество новых деталей, которые становятся возможными только благодаря их совместной мощи. Уэбб и Хаббл объединились для изучения скопления галактик MACS0416, расположенного примерно в 4,3 миллиарда световых лет от Земли. Их объединенные данные создают призматическую панораму синего и красного цветов — цветов, которые дают представление о расстояниях до галактик. Хотя изображение само по себе потрясающее, ученые уже используют эти наблюдения для новых научных открытий, включая идентификацию увеличенных гравитацией сверхновых и невидимых в противном случае обычных звезд.

MACS 0416 (по сравнению с Хабблом и Уэббом)

Это параллельное сравнение скопления галактик MACS0416, видимого космическим телескопом Хаббл в оптическом свете (слева) и космическим телескопом Джеймса Уэбба в инфракрасном свете (справа), показывает различные детали. На обоих изображениях показаны сотни галактик, но на изображении Уэбба видны галактики, которые невидимы или едва заметны на изображении Хаббла. Это связано с тем, что инфракрасное зрение Уэбба может обнаруживать галактики, которые слишком далеки или пыльны, чтобы Хаббл мог их увидеть. (Свет от далеких галактик имеет красное смещение из-за расширения Вселенной.) Общее время экспозиции Уэбба составило около 22 часов по сравнению со 122 часами для изображения Хаббла. Авторы и права: НАСА, ЕКА, ККА, STScI.

Космические телескопы НАСА «Уэбб» и «Хаббл» объединились, чтобы создать самый красочный вид Вселенной

НАСА‘s Космический телескоп Джеймса Уэбба и Космический телескоп Хаббл объединились для изучения обширного скопления галактик, известного как MACS0416. Полученное панхроматическое изображение объединяет видимый и инфракрасный свет, образуя одно из самых полных изображений Вселенной, когда-либо сделанных. MACS0416, расположенный примерно в 4,3 миллиарда световых лет от Земли, представляет собой пару сталкивающихся скоплений галактик, которые в конечном итоге объединятся, чтобы сформировать еще большее скопление.

Детали раскрыты с помощью комбинированного телескопа

Изображение демонстрирует множество деталей, что возможно только при объединении мощности обоих космических телескопов. Оно включает в себя множество галактик за пределами скопления и множество источников, которые изменяются со временем, вероятно, из-за гравитационного линзирования – искажения и усиления света от удаленных фоновых источников.

Это скопление было первым из набора беспрецедентных, сверхглубоких изображений Вселенной, полученных в рамках амбициозной совместной программы Хаббла под названием Frontier Fields, открытой в 2014 году. Хаббл был пионером в поиске некоторых из самых слабых и молодых галактик, которые когда-либо были обнаружены. . Инфракрасное зрение Уэбба значительно улучшает этот глубокий взгляд, проникая еще дальше в раннюю Вселенную с помощью инфракрасного видения.

MACS 0416 Mothra Pullout (Hubble ACS и WFC3 + изображение Webb NIRCam)

На этом изображении скопления галактик MACS0416 выделена особая фоновая галактика с гравитационным линзированием, существовавшая примерно через 3 миллиарда лет после Большого взрыва. Эта галактика содержит переходный объект, или объект, наблюдаемая яркость которого меняется с течением времени, который научная группа назвала «Мотра». Мотра — звезда, увеличенная как минимум в 4000 раз. Команда полагает, что Мотра увеличивается не только за счет гравитации скопления галактик MACS0416, но и за счет объекта, известного как «миллилинза», который, вероятно, весит примерно столько же, сколько шаровое звездное скопление. Авторы и права: НАСА, ЕКА, CSA, STScI, Хосе М. Диего (IFCA), Джордан С.Дж. Д’Сильва (UWA), Антон М. Кукемоер (STScI), Джейк Саммерс (ASU), Роджер Виндхорст (ASU), Хаоцзин Ян ( Университет Миссури)

«Мы развиваем наследие Хаббла, продвигаясь к более дальним расстояниям и более тусклым объектам», — сказал Роджер Виндхорст из Университета штата Аризона, главный исследователь программы «Основные внегалактические области реионизации и линзирования» (PEARLS), которая проводила наблюдения Уэбба.

Понимание цветов изображения и научных целей

Для создания изображения, как правило, самые короткие длины волн света обозначались синим цветом, самые длинные волны — красным, а промежуточные — зеленым. Широкий диапазон длин волн, от 0,4 до 5 микрон, обеспечивает особенно яркий ландшафт галактик.

Эти цвета дают представление о расстояниях до галактик: самые синие галактики находятся относительно близко и часто демонстрируют интенсивное звездообразование, что лучше всего обнаруживает Хаббл, в то время как более красные галактики, как правило, находятся дальше, как обнаруживает Уэбб. Некоторые галактики также кажутся очень красными, потому что они содержат большое количество космической пыли, которая имеет тенденцию поглощать более синие цвета звездного света.

«Вся картина не станет ясной, пока вы не объедините данные Уэбба с данными Хаббла», — сказал Виндхорст.

Научные открытия и «скопление галактик «Рождественская елка»»

Хотя новые наблюдения Уэбба и способствуют этому эстетическому взгляду, они были предприняты для конкретной научной цели. Исследовательская группа объединила свои три эпохи наблюдений, каждая с интервалом в одну неделю, с четвертой эпохой, проведенной исследовательской группой CANUCS (канадское несмещенное кластерное исследование NIRISS). Целью был поиск объектов, наблюдаемая яркость которых меняется с течением времени, известных как транзиенты.

Они идентифицировали 14 таких переходных процессов в поле зрения. Двенадцать из этих переходных процессов были расположены в трех галактиках, которые сильно увеличены с помощью гравитационного линзирования и, вероятно, представляют собой отдельные звезды или многозвездные системы, которые на короткое время сильно увеличены. Остальные два транзиента находятся в пределах фоновых галактик с более умеренным увеличением и, вероятно, являются сверхновыми.

MACS 0416 (изображение компаса Хаббл + Уэбб)

Изображение скопления галактик MACS0416, полученное в видимом свете с помощью ACS Хаббла и WFC3 и в инфракрасном свете с помощью NIRCam Уэбба, со стрелками компаса, масштабом и цветовой шкалой для справки.
Стрелки компаса на север и восток показывают направление изображения на небе. Обратите внимание, что соотношение между севером и востоком на небе (вид снизу) обратное относительно стрелок направления на карте местности (вид сверху).
Линия шкалы отмечена в угловых минутах, что представляет собой угол на небе, равный одной 60-й градуса. (Масштабная линейка имеет длину полминуты дуги.) Размер всего изображения составляет около 2,2 акроминуты в поперечнике.
На этом изображении показаны видимые и ближние инфракрасные длины волн света, преобразованные в цвет. Цветовая шкала показывает, какие фильтры Hubble ACS и WFC3 и Webb NIRCam использовались при сборе света. Цвет имени каждого фильтра — это цвет видимого света, используемый для представления света, проходящего через этот фильтр.
Авторы и права: НАСА, ЕКА, CSA, STScI, Хосе М. Диего (IFCA), Джордан С.Дж. Д’Сильва (UWA), Антон М. Кукемоер (STScI), Джейк Саммерс (ASU), Роджер Виндхорст (ASU), Хаоцзин Ян ( Университет Миссури)

«Мы называем MACS0416 скоплением галактик «Рождественская елка» как потому, что оно такое красочное, так и из-за мерцающих огней, которые мы в нем обнаруживаем. Мы можем видеть транзиенты повсюду», — сказал Хаоцзин Ян из Университета Миссури в Колумбии, ведущий автор статьи, описывающей научные результаты.

Обнаружение такого количества транзиентов при наблюдениях, охватывающих относительно короткий период времени, позволяет предположить, что астрономы могут обнаружить много дополнительных транзиентов в этом скоплении и других подобных ему посредством регулярного мониторинга с помощью Уэбба.

Открытие уникального переходного процесса: «Мотра»

Среди транзитных пассажиров, выявленных командой, один особенно выделялся. Расположенная в галактике, существовавшей примерно через 3 миллиарда лет после Большого взрыва, она увеличена как минимум в 4000 раз. и чрезвычайно увеличено. Она присоединяется к другой линзовидной звезде, которую ученые ранее определили и прозвали «Годзиллой». (И Годзилла, и Мотра — гигантские монстры, известные в японском кино как кайдзю.)

Интересно, что Мотра также видна в наблюдениях Хаббла, сделанных девятью годами ранее. Это необычно, потому что для такого увеличения звезды требуется очень специфическое выравнивание между скоплением галактик на переднем плане и звездой на заднем плане. Взаимные движения звезды и скопления должны были в конечном итоге устранить это выравнивание.

Наиболее вероятное объяснение состоит в том, что в кластере переднего плана есть дополнительный объект, который увеличивает изображение. Команда смогла ограничить массу в пределах от 10 000 до 1 миллиона раз больше массы нашего Солнца. Однако точная природа этой так называемой «миллилинзы» остается неизвестной.

«Наиболее вероятное объяснение — шаровое звездное скопление, слишком слабое, чтобы Уэбб мог его увидеть напрямую», — сказал Хосе Диего из Института физики Кантабрии в Испании, ведущий автор статьи, описывающей находку. «Но мы пока не знаем истинную природу этой дополнительной линзы».

Ян и др. статья принята к публикации в Астрофизический журнал. Диего и др. Статья опубликована в Астрономия и астрофизика.

Показанные здесь данные Уэбба были получены в рамках программы PEARLS GTO 1176.

Использованная литература:

«ЖЕМЧУЖИНЫ JWST: Переходные процессы в поле MACS J0416.1-2403», авторы Хаоцзин Янь, Чжиюань Ма, Банчжэн Сунь, Лифан Ван, Патрик Келли, Хосе М. Диего, Сет Х. Коэн, Рогир А. Виндхорст, Рольф А. Янсен , Норман А. Грогин, Джон Ф. Биком, Кристофер Дж. Конселис, Саймон П. Драйвер, Бренда Фрай, Дэн Коу, Мэдлин А. Маршалл, Антон Кукемоер, Кристофер Н. А. Уиллмер, Аарон Роботэм, Джордан Си Джей Д’Сильва, Джейк Саммерс Марио Нонино, Нор Пирцкал, Рассел Э. Райан младший, Рафаэль Ортис III, Скотт Томпкинс, Рачана А. Бхатаудекар, Ченг Ченг, Ади Зитрин и С.П. Уиллнер, приняты, Астрофизический журнал.
arXiv:2307.07579

Ссылка: «ЖЕМЧУЖИНЫ JWST: Мотра, новая звезда кайдзю с z = 2,091, чрезвычайно увеличенная с помощью MACS0416, и последствия для моделей темной материи» Хосе М. Диего, Банчжэн Сан, Хаоцзин Ян, Лукас Дж. Фуртак, Эрик Закриссон, Лян Дай Патрик Келли, Марио Нонино, Нэйтан Адамс, Ашиш К. Мина, Стивен П. Уиллнер, Ади Зитрин, Сет Х. Коэн, Джордан Си Джей Д’Сильва, Рольф А. Янсен, Джейк Саммерс, Роджер А. Виндхорст, Дэн Коу Кристофер Дж. Конселис, Саймон П. Драйвер, Бренда Фрай, Норман А. Грогин, Антон М. Кукемоер, Мэдлин А. Маршалл, Нор Пирзкал, Аарон Роботэм, Майкл Дж. Рутковски, Рассел Э. Райан, Скотт Томпкинс, Кристофер Н. А. Уиллмер, и Рачана Бхатаудекар, 32 октября 2023 г., Астрономия и астрофизика.
DOI: 10.1051/0004-6361/202347556

Космический телескоп Джеймса Уэбба — крупнейшая в мире обсерватория космической науки. Уэбб разгадывает загадки нашей Солнечной системы, наблюдает за далекими мирами вокруг других звезд и исследует загадочные структуры и происхождение нашей Вселенной и наше место в ней. Уэбб — это международная программа, возглавляемая НАСА совместно со своими партнерами, ЕКА (ESA).Европейское космическое агентство) и Канадское космическое агентство.

Космический телескоп Хаббл — это проект международного сотрудничества НАСА и ЕКА. Телескопом управляет Центр космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд. Научный институт космического телескопа (STScI) в Балтиморе, штат Мэриленд, руководит научными работами Хаббла и Уэбба. STScI управляется для НАСА Ассоциацией университетов астрономических исследований в Вашингтоне, округ Колумбия.



Source

XBNFNM   У США остался месяц, чтобы урегулировать ситуацию с государственной пошлиной