În primele zile de după publicarea primei imagini și a datelor de la Telescopul James Webb care au contribuit la crearea ei, oamenii de știință au estimat masa totală a roiului (clusterului) de galaxii SMACS 0723, au descoperit un incident din trecutul apropiat al roiului și au estimat vârsta stelelor din galaxiile îndepărtate situate dincolo de acesta.
Atunci când imaginea lui SMACS 0723 a fost dezvăluită în timpul unei conferințe de presă desfășurate la Casa Albă, pe 11 iulie, cea mai mare parte a atenției s-a concentrat asupra galaxiilor extrem de îndepărtate din fundal. Însă chiar în centrul imaginii se afla însuși SMACS 0723, un roi de galaxii mult mai apropiat, situat la 4,6 miliarde de ani-lumină față de Pământ. Masa sa uriașă curbează lumina care vine de la stelele și galaxiile din spatele său, făcând ca acestea să pară mărite, ca și cum lumina ar fi călătorit prin lentila altui telescop de dimensiuni cosmice.
Lumina provenită de la cea mai îndepărtată galaxie care apare în imagine a pornit în călătoria sa către Telescopul James Webb cu 13,3 miliarde de ani în urmă – chiar aproape de nașterea universului. Însă imaginea poate oferi noi informații și despre roiul de galaxii în sine.
Mai întâi, oamenii de știință au inventariat galaxiile care în imagine apar curbate și distorsionate. Lumina unora dintre aceste galaxii este deformată astfel încât mai multe imagini ale aceleiași galaxii apar în mai multe locuri diferite. Cartografierea acestor galaxii oferă indicii despre modul în care masa este distribuită în cadrul roiului SMACS 0723, fapt care, la rândul său, dezvăluie unde anume în roi se află materia întunecată – substanța invizibilă și misterioasă care alcătuiește cea mai mare parte a universului.
Cercetătorii au descoperit că SMACS 0723 este mai alungit decât apărea în imaginile anterioare. Ei au mai descoperit în interiorul clusterului (roiului) o strălucire slabă, denumită lumină intracluster, provenită de la stele care nu aparțin vreunei galaxii. Toate aceste caracteristici sugerează că SMACS 0723 se reface după o coliziune recentă cu un alt roi de galaxii.
În mod normal, un cluster care nu a suferit nicio coliziune ar fi trebuit să aibă o distribuție mai sferică a materiei și luminii intracluster, nu o formă alungită ca a lui SMACS 0723. Stelele care emit lumina intracluster au fost probabil smulse din galaxiile lor de origine în timpul coliziunii.
Cartografierea distribuției masei din interiorul roiului este esențială pentru a stabili caracteristicile galaxiilor mai îndepărtate observate în fundal, iar unii oameni de știință deja investighează în detaliu aceste galaxii. Primul set de date de la Telescopul James Webb nu a inclus numai imagini frumoase, ci și informații spectrale – măsurători ale luminii emise de obiecte la diferite lungimi de undă. Spectrul permite oamenilor de știință să determine cât de mult lumina unui obiect îndepărtat a fost deplasată spre roșu datorită expansiunii universului, care, la rândul său, oferă indicii despre distanță. Astfel de informații pot dezvălui, de asemenea, compoziția unei galaxii și vârsta stelelor.
Astronomii și-au îndreptat atenția asupra spectrului galaxiilor îndepărtate doar cu câteva zile înainte de publicarea imaginii clusterului SMACS 0723. Ei au măsurat deplasarea spre roșu a zece galaxii, dintre care cinci erau foarte îndepărtate. Una dintre aceste galaxii a fost identificată drept cea mai îndepărtată galaxie observată vreodată, lumina sa fiind emisă doar la 500 de milioane de ani după Big Bang. Celelalte patru s-au format la 1,1 miliarde de ani după Big Bang.
Toate cele zece galaxii erau relativ tinere atunci când au emis lumina capturată de Telescopul James Webb, iar formarea stelelor din interiorul lor începuse cu câteva milioane de ani mai devreme.
Oamenii de știință speră să poată folosi Telescopul James Webb pentru a descoperi primele regiuni de formare a stelelor observate vreodată.
Sursa: Science News