• Una nuova immagine del James Webb fa luce su dettagli mai visti prima in una regione nota come ammasso di Pandora, o Abell 2744.
• L’ampia visuale a infrarossi di Webb permette di vedere tre enormi ammassi di galassie che si uniscono a formare un megaammasso.
• La massa combinata degli ammassi crea una potente lente gravitazionale, che deforma il tessuto dello spaziotempo e distorce la luce proveniente da sorgenti lontane.

In una delle ultime immagini del James Webb, è rappresentato un nuovo campo profondo, ovvero una piccolissima regione di cielo in cui riusciamo però a vedere migliaia di oggetti diversi, grazie all’elevata sensibilità del telescopio. In essa, il Webb ci mostra dettagli mai visti prima della regione nota come ammasso di Pandora, o Abell 2744.

Gli astronomi stimano che siano state immortalate almeno 50.000 fonti di luce nel vicino infrarosso. La loro luce ha percorso distanze diverse per raggiungere i rivelatori del telescopio. Una stella in primo piano, appartenente alla nostra Galassia, mostra i caratteristici picchi di diffrazione di Webb. Le sorgenti bianche luminose circondate da un bagliore nebbioso sono le galassie dell’ammasso di Pandora, un conglomerato di tre diversi ammassi di galassie (già enormi) che si uniscono per formare un megacluster, ovvero un gigantesco ammasso di ammassi.

La concentrazione di massa è così grande che il tessuto dello spaziotempo viene deformato dalla gravità, andando a costituire una lente gravitazionale. Questo effetto devia e amplifica la luce di sorgenti molto più distanti, consentendo di osservare galassie dell’Universo primordiale utilizzando l’ammasso come una lente d’ingrandimento.

Una potente lente gravitazionale

L’effetto di “lente” dell’ammasso di Pandora è così massiccio da deformare la luce proveniente da sorgenti lontane, distorcendone l’immagine che catturiamo con Webb. Nella zona in basso a destra dell’immagine, che non è mai stata ripresa prima d’ora, Webb ha rivelato centinaia di galassie distanti che appaiono come deboli linee arcuate, distorte dalla potente forza di gravità degli ammassi.

I ricercatori hanno studiato la regione nell’ambito del programma UNCOVER (Ultradeep NIRSpec and NIRCam ObserVations before the Epoch of Reionization, qui per saperne di più). La nuova vista dell’ammasso di Pandora unisce quattro istantanee Webb in un’unica immagine panoramica. Il team di UNCOVER ha utilizzato la NIRCam di Webb per catturare l’ammasso con esposizioni della durata di 4-6 ore, per un totale di circa 30 ore di osservazione.

I mosaici d’immagini e il catalogo delle fonti su Abell 2744 forniti dal team UNCOVER combinano i dati di Hubble pubblicamente disponibili con la fotometria Webb da tre primi programmi di osservazione: JWST-GO-2561, JWST-DD-ERS-1324 e JWST- DD-2756. Nel video seguente vediamo uno zoom verso l’ammasso di Pandora immortalato da Webb. Credits: NASA, ESA, CSA, I. Labbe (Swinburne University of Technology), R. Bezanson (Università di Pittsburgh), A. Pagan (STScI). Dark Energy Survey/DOE/FNAL/NOIRLab/NSF/AURA, DSS, N. Bartmann, E. Slawik, N. Risinger, D. de Martin, M. Zamani

Una nuova frontiera nello studio cosmologico

Solo il nucleo centrale dell’ammasso di Pandora era stato già studiato in dettaglio dal telescopio spaziale Hubble. Combinando i potenti strumenti a infrarossi di Webb con un’ampia vista a mosaico dei molteplici effetti di lente gravitazionale nella regione, gli astronomi miravano a raggiungere ampiezza e profondità tali da aprire una nuova frontiera nello studio della cosmologia e dell’evoluzione delle galassie.

Ora il passo successivo è esaminare i dati di imaging e selezionare le galassie per future osservazioni con lo spettrografo NIRSpec di Webb. NIRSpec fornirà misurazioni precise della distanza delle sorgenti, insieme ad altri dettagli sulla composizione delle galassie lente, fornendo nuove approfondimenti sulla prima era dell’assemblaggio e dell’evoluzione delle galassie. Il team UNCOVER prevede di effettuare queste osservazioni NIRSpec nell’estate del 2023.

A questo link è disponibile un tool con l’immagine Webb zoomabile dell’ammasso di Pandora.