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Das James-Webb-Weltraumteleskop hat eine einzigartige Perspektive des Universums eingefangen, einschließlich nie zuvor gesehener Galaxien, die im Kosmos wie Diamanten glitzern.
Das neue Bild, das am Mittwoch im Rahmen einer im Astronomical Journal veröffentlichten Studie veröffentlicht wurde, wurde im Rahmen des Beobachtungsprogramms „Prime Extragalactic Areas for Reionization and Lensing Science“ namens PEARLS aufgenommen.
Es ist eines der ersten mittel-tiefen Weitfeld-Bilder des Universums, wobei „mittel-tief“ die schwächsten sichtbaren Objekte bedeutet und „Weitfeld“ sich auf die im Bild erfasste Region des Kosmos bezieht.
„Die atemberaubende Bildqualität von Webb ist wirklich nicht von dieser Welt“, sagte der Co-Autor der Studie, Anton Koekemoer, Forschungsastronom am Space Telescope Science Institute in Baltimore, der die PEARLS-Bilder zu Mosaiken zusammengesetzt hat, in einer Erklärung. „Um zu Beginn der kosmischen Zeit einen Blick auf sehr seltene Galaxien zu erhaschen, brauchen wir eine tiefe Bildgebung über einen großen Bereich, die dieses PEARLS-Feld bietet.“
Das Webb-Teleskop konzentrierte sich auf einen Teil des Himmels namens Nordpol der Ekliptik und war in der Lage, acht verschiedene Farben des Nahinfrarotlichts zu verwenden, um Himmelsobjekte zu sehen, die 1 Milliarde Mal schwächer sind als das, was man mit bloßem Auge sehen kann.
Tausende von Galaxien schimmern aus unterschiedlichen Entfernungen, und ein Teil des Lichts auf dem Bild hat fast 13,5 Milliarden Jahre zurückgelegt, um uns zu erreichen.
„Ich war von den ersten PEARLS-Bildern überwältigt“, sagte Studienkoautor Rolf Jansen, Forschungswissenschaftler an der Arizona State University und PEARLS-Koforscher, in einer Erklärung.
„Als ich dieses Feld in der Nähe des Nordpols der Ekliptik auswählte, wusste ich nicht, dass es eine solche Fundgrube entfernter Galaxien hervorbringen würde und dass wir direkte Hinweise auf die Prozesse erhalten würden, durch die Galaxien entstehen und wachsen“, sagte er. „Ich kann Bäche, Schweife, Muscheln und Halos von Sternen in ihren Außenbezirken sehen, die Überreste ihrer Bausteine.“
Die Forscher kombinierten Webb-Daten mit drei Farben von ultraviolettem und sichtbarem Licht, die vom Hubble-Weltraumteleskop aufgenommen wurden, um das Bild zu erstellen. Zusammen enthüllen die Wellenlängen des Lichts beider Teleskope eine beispiellose Tiefe und Detailtreue einer Fülle von Galaxien im Universum. Viele dieser fernen Galaxien sind Hubble und bodengestützten Teleskopen immer entgangen.
Das Bild stellt nur einen Teil des gesamten PEARLS-Feldes dar, das etwa viermal größer sein wird. Das Mosaik ist sogar noch besser, als Wissenschaftler erwartet hatten, nachdem sie in den Monaten, bevor Webb im Juli mit wissenschaftlichen Beobachtungen begann, Simulationen durchgeführt hatten.
„Es gibt viele Objekte, von denen ich nie gedacht hätte, dass wir sie tatsächlich sehen könnten, darunter einzelne Kugelsternhaufen um entfernte elliptische Galaxien, Sternentstehungsknoten innerhalb von Spiralgalaxien und Tausende schwacher Galaxien im Hintergrund“, sagte Studienkoautor Jake Summers. ein wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Arizona State University, in einer Erklärung.
Andere Lichtpunkte im Bild repräsentieren eine Reihe von Sternen in unserer Milchstraße.
Die Messung des diffusen Lichts vor und hinter den Sternen und Galaxien im Bild ist wie „die Geschichte des Universums zu kodieren“, weil es eine Geschichte der kosmischen Evolution erzählt, so die Co-Autorin der Studie, Rosalia O’Brien, wissenschaftliche Mitarbeiterin am Staat Arizona Universität, in einer Erklärung.
Das PEARLS-Team hofft, in Zukunft mehr Objekte in dieser Region zu sehen, wie entfernte explodierende Sterne oder Lichtblitze um schwarze Löcher herum, da sie in ihrer Helligkeit variieren.
„Dieses einzigartige Feld ist so konzipiert, dass es 365 Tage im Jahr mit Webb beobachtbar ist, sodass sein Erbe im Zeitbereich, die abgedeckte Fläche und die erreichte Tiefe mit der Zeit nur besser werden können“, sagte der Hauptautor der Studie, Rogier Windhorst, Regents-Professor an der Arizona State University und PEARLS-Hauptermittler, in einer Erklärung.