Datos combinados del Hubble y el Webb ofrecen una vista detallada de MACS0416
10 noviembre, 2023
MACS0416 se ubica a 4.3 mil millones de años luz de la Tierra. Se forma con un par de cúmulos de galaxias en proceso de colisión y la Agencia Espacial Europea (ESA) publicó recientemente una imagen que lo muestra con gran detalle.
Una combinación de datos de los telescopios espaciales Hubble y James Webb muestran un paisaje estelar colorido y con docenas de objetos que varían con el tiempo. Mientras el Hubble percibe la luz visible, el Webb reconoce la luz infrarroja.
Una vista inédita del universo a través del tiempo
La nueva imagen muestra abundantes galaxias fuera de los cúmulos. En ella se reconocen fuentes que varían con el tiempo. Entre ellas hay lentes gravitacionales que amplifican la luz de los objetos en el fondo que proviene de fuentes muy lejanas.
Este nivel de detalle fue posible gracias a la combinación de las capacidades de los dos telescopios espaciales. Mientras que el Hubble percibe la luz en el espectro visible, el Webb la reconoce en el espectro infrarrojo.
Los datos sobre este cúmulo de galaxias forman parte de un programa colaborativo del Hubble que comenzó en 2014. Su nombre es “Frontier fields”, que podría traducirse como “frontera de campos”.
El Telescopio Espacial Hubble es pionero en la búsqueda de las galaxias intrínsecamente más débiles y jóvenes que se han detectado. La visión infrarroja del Webb permite mirar más allá, hacia el universo temprano.
En la imagen se asignaron colores distintos a las longitudes de onda. A las más cortas se les coloreo de azul, por su parte las más largas tienen un color rojo, las longitudes intermedias tienen una coloración verde.
Las longitudes de onda que se registraron para obtener esta imagen van de los 0.4 a los 5 micrones. Esta amplitud permitió obtener un paisaje vívido del cúmulo galáctico.
Los colores en la imagen también nos ayudan a comprender la distancia a la que se encuentran los objetos. Las galaxias azules son relativamente cercanas y muestran una actividad intensa de formación estelar; el Hubble es el telescopio más adecuado para captarlas.
Las galaxias rojas son captadas mejor por el Webb. Estas son más lejanas. Algunas galaxias se ven rojas porque contienen grandes cantidades de polvo cósmico que tienden a absorber los tonos azules de la luz de las estrellas.
Además de ofrecer imágenes estéticas, el programa tiene un objetivo científico específico. Se buscan objetos que varíen su luminosidad con el paso del tiempo, además se tiene un nombre específico para ellos: transitorios.
Se identificaron 14 objetos transitorios en el campo de visión. 12 de ellos se ubican en tres galaxias que están considerablemente amplificadas por lentes gravitacionales. Posiblemente se trate de estrellas o sistemas de estrellas múltiples que se magnificaron brevemente.
Los otros dos son objetos de fondo que se magnificaron moderadamente. Es probable que se trate de supernovas.
Las observaciones del Webb se hicieron en 4 etapas. La diferencia entre cada una es de algunas semanas. El gran número de objetos transitorios que se encontraron en un periodo breve hace pensar a los investigadores que se pueden encontrar muchos más con un monitoreo regular desde este telescopio espacial.
Entre los objetos transitorios que se ubicaron resalta uno. Se ubica en una galaxia que existió 3 mil millones de años después del Big Bang. Se le dio el nombre de Mothra y está magnificado en un factor de al menos 4,000.
El nombre de Mothra se le asignó por su “naturaleza monstruosa”. No es el primer objeto celeste que recibe el nombre de un kaiju (los monstruos del cine japonés). Otra estrella amplificada por un lente gravitacional que se conocía previamente lleva el nombre de Godzilla.
Un detalle que resalta en Mothra es que aparece en observaciones del Hubble que se hicieron nueve años antes. Esto es inusual porque en todo ese tiempo se mantuvo la alineación entre la galaxia en primer plano que amplifica la luz en forma de lente gravitacional y la estrella de fondo.
Una de las posibles explicaciones que se barajan es que exista un lente intermedio que agregue magnificación a Mothra. Este “mini-lente” podría ser un cúmulo globular de estrellas que es muy tenue para que el Webb lo observe directamente. La masa de este objeto se encuentra en un rango entre 10,000 y un millón de veces la masa de nuestro Sol.