در سال 2012، به عنوان بخشی از یک مطالعه خوشه ای عظیم (MACS)، روشن است تلسکوپ فضایی هابل (HST) یک جفت خوشه کهکشانی در حال برخورد را کشف کرد (MACS0416) که در نهایت با هم ترکیب می شوند و یک خوشه حتی بزرگتر را تشکیل می دهند. خوشه MACS0416 که حدود 4.3 میلیارد سال نوری از زمین فاصله دارد، حاوی عدسی‌های گرانشی متعددی است که به ستاره‌شناسان اجازه می‌دهد به گذشته نگاه کنند و کهکشان‌ها را همانطور که در جوانی کیهان به نظر می‌رسیدند، ببینند. که در همکاری جدید که نماد عبور مشعل، هابل ارجمند و تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) برای انجام یک مطالعه بسیار دقیق در مورد MACS0416 با یکدیگر همکاری کردند.
این خوشه اولین مورد از مجموعه ای از نماهای فوق عمیق بود که در سال 2014 به عنوان بخشی از کارهای بی سابقه راه اندازی شد. زمینه های مرزی برنامه این همکاری متکی بر خوشه‌های کهکشانی عظیم بود عدسی گرانشی مطالعات، پدیده ای که در اصل توسط نظریه نسبیت عام اینشتین. بر اساس این که چگونه کشش گرانشی اجرام عظیم انحنای فضازمان را در اطراف آنها تغییر می‌دهد، این برنامه به خوشه‌های کهکشانی پیش‌زمینه برای تقویت نور اجرام کم‌نورتر و دورتر در پس‌زمینه متکی است.
تصاویر گرفته شده توسط هابل MACS0416 در سال 2014 منتشر شد و در آن استفاده شد عدسی خوشه ای و مطالعه ابرنواختر هابل (CLASH) برای کمک به دانشمندان برای دیدن جهان اولیه و نقشه برداری از توزیع ماده تاریک. با هم سایر نماهای میدانی فوق العاده عمیق این تصاویر که توسط برنامه میدان های مرزی به دست آمده است، عمیق ترین مناظر جهان را در اختیار اخترشناسان قرار می دهد. نیز برقرار است هابل به عنوان یک ماموریت پیشگام در جستجوی کهکشان های کم نورتر و دورتر که در دوران اولیه جهان (حدود 1 میلیارد سال پس از انفجار بزرگ) وجود داشته اند.
یکی از اهداف متعدد JWST استفاده از ابزارهای مادون قرمز پیشرفته خود برای ساختن این پایه و ارائه نگاهی عمیق تر به جهان اولیه است. ترکیب کردن هابلیک اپتیک قدرتمند با وبتصویربرداری مادون قرمز از دو تلسکوپ فضایی یک تصویر ترکیبی ایجاد کرد که نشان دهنده بهترین هر دو رصدخانه است. نور مرئی و مادون قرمز ترکیبی – که از 0.4 تا 5 میکرون در طیف مادون قرمز نزدیک (NIR) متغیر است – یکی از جامع‌ترین نماهایی است که تاکنون از جهان به دست آمده است و جزئیات زیادی را نشان می‌دهد.
این شامل چندین کهکشان خارج از خوشه و منابع دوردست است که از نظر فاصله (و زمان) متفاوت هستند. برای نشان دادن فاصله‌ها، کوتاه‌ترین طول‌موج‌ها با رنگ آبی، طولانی‌ترین طول‌موج‌ها با رنگ قرمز و طول‌موج‌های میانی با رنگ سبز کدگذاری شده‌اند. کهکشان های آبی به بهترین وجه توسط هابل، و بسیاری از آنها تشکیل ستاره شدید را نشان دادند، در حالی که کهکشان های قرمزتر به بهترین وجه نشان داده شدند وب. برخی از کهکشان ها نیز بسیار قرمز به نظر می رسند زیرا حاوی غبار کیهانی زیادی هستند که نور را در انتهای آبی طیف جذب می کند.
فراتر از زیبایی شناسی، تصویر چندین اشیاء را نشان می دهد که در طول زمان در روشنایی متفاوت هستند (همچنین به عنوان اشیاء گذرا شناخته می شوند)، که هدف این کمپین بود. برای مکان یابی این اجرام در MACS0416، این تیم از سه دوره مشاهدات به‌دست‌آمده به عنوان بخشی از برنامه علوم یونیزه‌سازی و عدسی نواحی اولیه برون‌کهکشانی (PEARLS) – مشاهده زمان تضمین‌شده (GTO) 1176 استفاده کرد. هدف این برنامه بررسی یک دوره از مونتاژ کهکشان و رشد هسته فعال کهکشانی (AGN) در کیهان اولیه و مشاهدات هفت خوشه عدسی گرانشی که طی هفته‌ها انجام شد.
اینها با مشاهدات اضافی از ترکیب شدند مطالعه خوشه ای بی طرفانه NIRISS کانادا تیم تحقیقاتی (CANUCS). این منجر به 14 گذرا در کل میدان دید شد، دوازده مورد در سه کهکشان بسیار بزرگ‌نمایی شده که احتمالاً ستاره‌های منفرد یا منظومه‌های چند ستاره‌ای هستند. دو انتقال دیگر در کهکشان‌های پس‌زمینه با بزرگ‌نمایی متوسط‌تر هستند و احتمالاً ابرنواختر هستند. یک جرم بیش از همه برجسته بود، یک منظومه ستاره ای واقع شده که با ضریب حداقل 4000 در کهکشانی که حدود 3 میلیارد سال پس از انفجار بزرگ وجود داشت، بزرگ شده بود.
تیم این منظومه ستاره‌ای را Mothra نامید، تا حدی به دلیل ماهیت بسیار درخشان و بزرگ‌نمایی‌شده آن، و همچنین به دلیل ستاره دیگری که تیم شناسایی و نامش را گودزیلا گذاشت. Mothra همچنین در مشاهدات هابل به دست آمده در سال 2014 قابل مشاهده بود، که با توجه به اینکه چنین اثرات عدسی قدرتمندی به دلیل ترازهای تصادفی بین یک کهکشان پیش زمینه و یک ستاره پس زمینه است، شگفت آور است. این تیم تئوری می‌کند که این به دلیل یک جرم عدسی در پیش‌زمینه اضافی (احتمالاً یک خوشه ستاره‌ای) است که جرم آن بین 10000 تا 1 میلیون خورشیدی است.
با این وجود، این واقعیت که این تیم توانست بسیاری از موارد گذرا را از مشاهدات انجام شده در زمان نسبتاً کوتاهی تشخیص دهد، نشان می‌دهد که ممکن است تعداد بیشتری در این خوشه و سایر خوشه‌ها یافت شود. این امر از طریق نظارت منظم با وب همانطور که به ماموریت برنامه ریزی شده ده ساله خود (با امکان تمدید تا بیست سال) ادامه می دهد. را هابل در همین حال، ماموریت سی سال است که به طور مداوم در حال انجام است و هیچ نشانه ای از کاهش سرعت را نشان نمی دهد!
اطلاعات بیشتر: ESA
