Veb osvetljava gravitacione lukove u jatu galaksije ‘El Gordo’

Veb osvetljava gravitacione lukove u jatu galaksije ‘El Gordo’

Nova slika galaktičkog jata poznatog kao „El Gordo“ otkriva udaljene i prašnjave objekte nikada ranije viđene i pruža obilje sveže nauke. Infracrvena slika, koju je napravio NASA-in svemirski teleskop Džejms Veb, prikazuje razne neobične, iskrivljene pozadinske galaksije koje su bile samo nagoveštene na prethodnim slikama svemirskog teleskopa Habl.

El Gordo je skup stotina galaksija koje su postojale kada je univerzum bio star 6,2 milijarde godina, što ga čini „kosmičkim tinejdžerom“. To je najmasovniji klaster za koji je poznato da postoji u to vreme. („El Gordo“ je španski za „debeli“.)

Tim je ciljao El Gordo jer deluje kao prirodno, kosmičko lupo kroz fenomen poznat kao gravitaciono sočivo. Njegova moćna gravitacija savija i izobličuje svetlost objekata koji leže iza njega, slično kao sočiva za naočare.

„El Gordo sočivo pojačava osvetljenost i uvećava veličine udaljenih galaksija. Ovaj efekat sočiva pruža jedinstveni prozor u udaljeni univerzum“, rekla je Brenda Fraj sa Univerziteta u Arizoni. Fraj je ko-voditelj ogranka PEARLS-Clusters tima Primarne ekstragalaktičke oblasti za rejonizaciju i nauku o sočivanju (PEARLS) i glavni autor jednog od četiri rada koji analiziraju opservacije El Gordo.

Unutar slike El Gorda, jedna od najupečatljivijih karakteristika je svetli luk predstavljen crvenom bojom u gornjem desnom uglu. Jedan od Frajevih učenika dobio je nadimak „El Anzuelo“ (Udica), svetlu iz ove galaksije je trebalo 10,6 milijardi godina da stigne do Zemlje. Njegova prepoznatljiva crvena boja je posledica kombinacije crvenila od prašine unutar same galaksije i kosmološkog crvenog pomaka zbog njene ekstremne udaljenosti.

Ispravljajući izobličenja nastala sočivom, tim je uspeo da utvrdi da je pozadinska galaksija u obliku diska, ali prečnika samo 26.000 svetlosnih godina – oko jedne četvrtine veličine Mlečnog puta. Takođe su bili u mogućnosti da proučavaju istoriju formiranja zvezda u galaksiji, otkrivši da formiranje zvezda već brzo opada u centru galaksije, proces poznat kao gašenje.

„Uspeli smo da pažljivo seciramo omotač prašine koji obavija centar galaksije gde se zvezde aktivno formiraju“, rekao je Patrick Kamieneski sa Univerziteta Arizona State, glavni autor drugog rada. „Sada, sa Vebom, možemo sa lakoćom da provirimo kroz ovu gustu zavesu prašine, što nam omogućava da iz prve ruke vidimo sklop galaksija iznutra prema spolja.

Još jedna istaknuta karakteristika Vebove slike je duga, kao olovka tanka linija levo od centra. Poznata kao „La Flaca“ (Tanka), to je još jedna sočiva pozadinska galaksija čijoj je svetlosti takođe trebalo skoro 11 milijardi godina da stigne do Zemlje.

Nedaleko od La Flake je još jedna sočiva galaksija. Kada su istraživači pažljivo ispitali tu galaksiju, pronašli su tri slike jedne zvezde crvenog giganta kojoj su dali nadimak Kuilur, što je izraz na kečuanskom za zvezdu.

Ranije je Habl pronašao druge zvezde sa sočivima (kao što je Earendel), ali su sve bile plavi supergiganti. Kuillur je prva pojedinačna zvezda crvenog giganta koja je uočena na udaljenosti od 1 milijarde svetlosnih godina od Zemlje. Takve zvezde sa velikim crvenim pomakom se mogu detektovati samo korišćenjem infracrvenih filtera i osetljivosti Veb-a.

„Skoro je nemoguće videti crvene džinovske zvezde sa sočivima osim ako ne uđete u infracrveno. Ovo je prva koju smo pronašli kod Veba, ali očekujemo da će ih biti još mnogo“, rekao je Hose Dijego iz Instituta za fiziku. Kantabrija u Španiji, glavni autor trećeg rada o El Gordu.

Ostali objekti unutar Vebove slike, iako su manje istaknuti, podjednako su zanimljivi naučno. Na primer, Fraj i njen tim (koji uključuje devet učenika od srednje škole do postdiplomaca) identifikovali su pet galaksija sa višestrukim sočivima koje izgledaju kao beba galaktička jata koja se formirala pre oko 12,1 milijardu godina. Postoji još desetak galaksija kandidata koje takođe mogu biti deo ovog udaljenog klastera. U julu 2022, NASA-in svemirski teleskop Džejms Veb je posmatrao El Gordo, jato galaksija koje je postojalo 6,2 milijarde godina nakon velikog praska. Izabran je kao najmasovnije galaktičko jato poznato u to vreme u kosmičkoj istoriji. Dobijena slika otkriva različite galaksije sa gravitacionim sočivima, uključujući upečatljive objekte nazvane Udica i Tanka. Pođite sa nama na video obilazak ove nove infracrvene slike od Vebb-a. Zasluge: NASA, ESA, CSA

„Dok su potrebni dodatni podaci da bi se potvrdilo da postoji 17 članova ovog klastera, možda smo svedoci novog galaktičkog jata koji se formira pred našim očima, nešto više od milijardu godina nakon velikog praska“, rekao je Fraj.

Poslednji rad ispituje veoma blede galaksije nalik mrljama poznate kao ultra-difuzne galaksije. Kao što im ime govori, ovi objekti, koji su rasuti po celom jatu El Gordo, imaju svoje zvezde široko rasprostranjene po svemiru. Tim je identifikovao neke od najudaljenijih ultra-difuznih galaksija ikada posmatranih, čija je svetlost putovala 7,2 milijarde godina da bi stigla do nas.

„Ispitivali smo da li se svojstva ovih galaksija razlikuju od ultra-difuznih galaksija koje vidimo u lokalnom univerzumu, i zaista vidimo neke razlike. Konkretno, one su plave, mlađe, proširenije i ravnomernije raspoređene po celom svetu. Ovo sugeriše da je život u okruženju klastera u poslednjih 6 milijardi godina imao značajan uticaj na ove galaksije“, objasnio je Timoti Karleton sa Univerziteta Arizona State, vodeći autor četvrtog rada.

„Gravitaciono sočivo je predvideo Albert Ajnštajn pre više od 100 godina. U klasteru El Gordo, vidimo moć gravitacionog sočiva na delu“, zaključio je Rogier Vindhorst sa Univerziteta Arizona State, glavni istraživač programa PEARLS. „BISERNE slike El Gorda su prelepe van ovog sveta. I pokazale su nam kako Veb može da otključa Ajnštajnov kovčeg sa blagom.“