In het nieuwste ‘Ruimtefoto van de Week’ artikel neemt JWST ons mee naar een gouden sterrenstelselgroep uit het vroege heelal, onthuld in het COSMOS‑Web programma, aangevuld met optische en massakaartbeelden om de wetenschappelijke context te belichten.
Deze week presenteert het NASA/ESA/CSA team die de James Webb ruimtetelescoop (JWST) opereert een verbluffende nieuwe opname boordevol zeer ver gelegen sterrenstelsels. Van dichtbij liggende sterren in onze Melkweg die de voorgrond markeren, tot ver verwijderde, miljarden jaren oude sterrenstelsels — de beelden brengen de geschiedenis van het heelal tot leven in ongekende detail. Gecombineerd met optische data en röntgen data uit andere telescopen, kwam men afgelopen week tot deze schitterende foto:
De focus van deze opname is een cluster van sterrenstelsels net onder het midden van het beeld, stralend in witgouden tinten. We zien dit sterrenstelselcomplex zoals het was toen het heelal 6,5 miljard jaar oud was, iets minder dan de helft van de huidige leeftijd waarop het universum geschat wordt. Sterrenstelsel groepen vormen meer dan de helft van alle structuren in het heelal en spelen een cruciale rol bij de opbouw van grotere clusters sterrenstelsels via fusies en zwaartekracht interacties, en kan meer duiding geven over de werking van donkere energie.
Eerdere onderzoeksresultaten
Onderzoekers combineerden optische data uit de Subaru-telescoop (indigo, rood en groen-banden) met röntgencontouren van de orbitale röntgen telescopen Chandra en XMM-Newton om vier verschillende sterrenstelsel groepen in kaart te brengen. De afbeelding hieronder toont vier van de meest centralere groepen (bij roodverschuiving z = 0,372) met een centraal dominant helder sterrenstelsel (BGG) die samenvalt met het röntgenmiddelpunt.
Deze combinatie toont niet alleen de verdeling van heet gas, maar ook de dynamische interacties binnen de groepen. Sommige systemen vertonen grote verplaatsingen tussen de gas- en stercomponenten, wat wijst op recente fusiegebeurtenissen.
Massakaart van het veld
Een aanvullende studie visualiseert de verdeling van massa, gezien via zwakkere lensing. De kaart beslaat een deel van de kosmos, rondom een roodverschuiving van z = 0,35 en contrasteert originele data met gesimuleerde velden.
De lensing-contouren (groen) markeren gebieden die gemaskeerd zijn door heldere sterren. Dergelijke kaarten helpen onderzoekers de verschillende sterrenstelsels te kunnen scheiden en hun onderlinge interacties te beoordelen, waaronder de eventueel aanwezige donkere energie.
COSMOS‑Web is een grootschalig onderzoeksprogramma met drie hoofddoelen, voortvloeiend uit 255 uur aan recentere observaties in het infrarood spectrum met de James Webb‑ruimtetelescoop (NIRCam):
- Het in kaart brengen van de kosmische reïonisatie Met vier NIRCam‑filters speurt COSMOS‑Web naar duizenden sterrenstelsels in de herionisatiefase van het universum (een roodverschuivingswaarde van 6 < z < 11). Door zo’n groot gebied (0,54 vierkante graden) in kaart te brengen, verminderen kosmische variaties en krijgen we een helder beeld van hoe en waar het neutrale waterstof in het jonge heelal werd geïoniseerd.
- De evolutie van massieve sterrenstelsel volgen Het programma identificeert vroege, zware sterrenstelsels in de eerste twee miljard jaar van het bestaan van het universum — waaronder zeldzame, passieve exemplaren bij een roodverschuiving van z > 4. Dit helpt ons te begrijpen hoe en wanneer de grootste sterrenstelsels ontstonden en hun sterrenvoorraad ophoopten.
- Verband tussen donkere en zichtbare materie Door de verhouding tussen sterrenmassa en halo‑massa (SMHR) rechtstreeks te meten tot ongeveer z ≃ 2,5, kunnen we zien hoe deze relatie verandert met vorm, samenstelling en stervormingsgeschiedenis van galaxieën.
De genoemde roodverschuivingswaarden (z) zijn een maat voor zowel de afstand als de ouderdom van de waargenomen objecten: hoe hoger de z‑waarde, hoe verder weggezonken in het verleden we kijken.
De nieuwste JWST-opname en ruime nieuwe onderzoeksgegevens voor het COSMOS‑Web onderzoeksprogramma biedt een weergaloos kijkje in de opeenhoping en evolutie van sterrenstelsels. Door nu zeer scherpe infrarood opnamen te combineren met optische en röntgen opnamen krijgen we een completer beeld van de processen die onze kosmische geschiedenis vormgeven. Wij houden je op Scientias graag op de hoogte van de toekomstige inzichten die deze opnamen met zich zullen meebrengen.
Wil je de afbeelding op zeer hoge resolutie downloaden en bekijken, klik dan hier voor de foto-opties zónder röntgen gegevens, of hier voor versies die alle data combineert, dus ook inclusief de röntgen data (de paarse gloed). Wil je de foto anders graag eens nakijken in ESASky view, klik dan hier.
