Ulepszony model rozkładu masy gromady galaktyk SMACS J0723.3-7327 na podstawie obrazu z Teleskopu Webba.

Korzystając z pierwszego naukowego zdjęcia opublikowanego w tym miesiącu przez Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba (JWST), międzynarodowy zespół naukowców z dużym wkładem Uniwersytetu Technicznego w Monachium (TUM) zbudował ulepszony model rozkładu masy gromady galaktyk SMACS J0723 .3-7327. Działając jako tak zwana soczewka grawitacyjna, gromada galaktyk na pierwszym planie wytwarza i powiększa wiele obrazów galaktyk tła. Jedna rodzina tych wielu zdjęć należy do galaktyki, co do której model przewiduje, że znajduje się w odległości około 13 biegów, to znaczy której światło przebyło około 13 miliardów lat, zanim dotarło do teleskopu.

Pierwszy obraz naukowy opublikowany przez Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba (JWST) był tego typu soczewka grawitacyjna, w szczególności grupa galaktyk SMACS J0723.3-7327. Soczewki grawitacyjne, zwłaszcza gromady galaktyk, powiększają światło z galaktyk tła i wytwarzają wiele obrazów tych galaktyk. Przed JWST w SMACS J0723.3-7327 znanych było 19 wielu obrazów sześciu źródeł tła. Dane JWST ujawniły teraz dodatkowe 27 obrazów multipleksowych z dziesięciu innych źródeł obiektywów.

„W tym pierwszym kroku w kierunku ścieżki, którą otworzył JWST, wykorzystaliśmy najnowsze dane z tego zupełnie nowego teleskopu, aby Model Efekt soczewki SMACS0723 z wielką precyzją” – zauważa Gabriel Bartosz Kamenha, staż podoktorski w TUM, Instytucie Astrofizyki im. Maxa Plancka (MPA) i Niemieckim Centrum Soczewek Kosmicznych (GCCL). W ramach współpracy po raz pierwszy wykorzystano dane z Kosmicznego Teleskopu Hubble’a (HST) i Explorer.Spektroskopia wielojednostkowa (MUSE) w celu zbudowania modelu soczewki „przed JWST”, a następnie udoskonalenia go za pomocą nowo dostępnego obrazowania w bliskiej podczerwieni JWST i soczewkowych źródeł tła, co pozwala nam radykalnie ulepszyć soczewkę. model masy.”

Jeden z najdokładniejszych dostępnych modeli

Wiele z tych nowych źródeł soczewkowych nie ma jeszcze oszacowań odległości, a naukowcy wykorzystali swój model masy, aby przewidzieć, jak daleko mogą się znajdować te galaktyki soczewkowe. Jeden z nich został najprawdopodobniej znaleziony na niesamowitej odległości 13 biegów (przesunięcie ku czerwieni > 7,5), to znaczy, że jego światło było emitowane we wczesnych stadiach Wszechświata. Ta galaktyka podwaja się na trzy obrazy, a jej jasność jest w sumie powiększona o współczynnik μ≈20.

Jednak, aby zbadać te pierwotne obiekty, konieczne jest dokładne opisanie efektu soczewki grupy galaktyk na pierwszym planie. „Nasz dokładny, kompleksowy model stanowi podstawę do eksploracji danych JWST” – twierdzi Sherry Soyo, profesor kosmologii obserwacyjnej w TUM, szef Grupy Badawczej Maxa Plancka w MPA i badacz wizytujący w Instytucie Astronomii i Astrofizyki Academia Sinica. „Zdumiewające obrazy JWST pokazują dużą różnorodność galaktyk hipersoczewkowych, które można szczegółowo badać dzięki naszemu dokładnemu modelowi”.

Wprowadzenie nowego modelu dystrybucji masy zgromadzenie Jest w stanie odtworzyć pozycje wszystkich wielu obrazów z dużą dokładnością, dzięki czemu model jest jednym z najdokładniejszych dostępnych modeli. Na potrzeby dalszych badań tych źródeł publicznie udostępniane są modele soczewek, w tym mapy powiększenia i przesunięcia ku czerwieni (czyli odległości) oszacowane na podstawie modelu. „Jesteśmy bardzo podekscytowani” – dodaje Soyo. „Z niecierpliwością czekamy na przyszłe obserwacje JWST innych potężnych soczewkowanych gromad galaktyk. Nie tylko pozwolą nam one lepiej ograniczyć rozkłady masy gromady galaktykale także do badania wysokiego przesunięcia ku czerwieni galaktyki. ”