by Le télescope spatial James Webb (JWST) a récemment rendu les astronomes festifs en leur permettant d’imager un amas de galaxies lointain et coloré qu’ils ont surnommé « l’amas de galaxies de l’arbre de Noël ».
Dans ce cluster, le Télescope spatial James Webb découvert des “lumières de Noël” vacillantes sous la forme de 14 nouveaux objets éphémères – des corps célestes qui s’illuminent de façon spectaculaire avant de sortir ensemble. Le pays des merveilles hivernales s’appelle officiellement MACS041 et est situé à environ 4,3 milliards d’années-lumière de la Terre.
“Nous appelons MACS0416 l’amas de galaxies de l’arbre de Noël, à la fois parce qu’il est si coloré et à cause des lumières vacillantes que nous y trouvons”, a déclaré Haojing Yan, professeur agrégé au département de physique et d’astronomie de l’Université du Missouri. a déclaré dans un communiqué. «Les transitoires sont des objets dans l’espace, tels que des étoiles individuelles, qui semblent soudainement s’éclaircir de plusieurs ordres de grandeur, puis disparaître.» Ces objets éphémères apparaissent brillants pendant une courte période puis disparaissent ; C’est comme regarder à travers une loupe mobile. »
En rapport: Le télescope spatial James Webb révèle le double le plus éloigné de notre Voie lactée
La découverte d’autant de transitoires dans cette galaxie a été rendue possible grâce à la collaboration du JWST Le télescope spatial Hubble; le grand nombre de transitoires repérés à la fois grâce au duo implique qu’il y en a bien d’autres au sein de l’amas de galaxies de l’arbre de Noël. C’est presque le cadeau de Noël que les astronomes continuent d’offrir.
Installer le sapin de Noël avec Einstein
La lumière de l’amas de galaxies de l’arbre de Noël a commencé son voyage à travers le cosmos lorsque le système solaire, aujourd’hui âgé de 4,6 milliards d’années, était nouvellement formé et avait environ 300 millions d’années. Cela le rendrait normalement trop sombre pour que même le JWST puisse le voir en détail, mais une petite astuce est d’abord reconnue Albert Einstein a rendu l’observation de ce Noël cosmique un peu plus facile.
Dans sa théorie de la relativité générale de 1915, qui concerne la nature de la gravité, Einstein a déclaré que les objets de grande masse doivent déformer le tissu de l’espace et du temps, unis en une seule entité appelée espace-temps, créant une courbure que nous ressentons comme la gravité. . Et lorsque quelque chose – y compris la lumière – traverse ces zones courbes de l’espace, les trajectoires de ces objets deviennent courbes. Plus quelque chose est proche du corps de masse, plus la courbure qu’il subit est extrême.
Par conséquent, lorsqu’un objet passe entre la Terre et une source de lumière distante, la lumière de cet objet d’arrière-plan met un certain temps à nous atteindre car sa trajectoire ne suit pas une ligne droite en raison de la courbure créée par la source de lumière qui passe. . objet. Cela peut finalement faire apparaître cet objet d’arrière-plan amélioré de notre point de vue. Le concept est appelé « lentille gravitationnelle » car l’objet intermédiaire agit comme une loupe cosmique naturelle.
Le JWST a utilisé ce phénomène avec beaucoup de succès pour observer certaines des premières galaxies de l’univers – et sa vue de l’amas de galaxies de l’arbre de Noël en est le dernier exemple.
“Nous pouvons voir de nombreux transitoires dans certaines régions de cette zone en raison d’un phénomène connu sous le nom de lentille gravitationnelle, qui agrandit les galaxies derrière cet amas”, a déclaré Yan. «À l’heure actuelle, nous avons la rare opportunité que la nature nous offre d’obtenir une vue détaillée d’étoiles individuelles très éloignées.» Bien que nous ne puissions actuellement voir que les plus brillantes, si nous le faisons assez longtemps – et assez souvent – nous serons en mesure de déterminer combien il y a d’étoiles brillantes et quelle est leur masse.
Un monstre dans le sapin de Noël ?
Les transitoires ont été découverts par Yan et l’équipe lors de l’examen de quatre séries d’images capturées par le JWST pendant environ quatre mois dans le cadre du programme PEARLS GTO 1176 du JWST. L’équipe a identifié deux objets dans les images comme étant des explosions de supernova qui se produisent lorsque les étoiles atteignent la fin de leur durée de vie. Yan est enthousiasmé par ce résultat car lui et son équipe peuvent désormais utiliser ces supernovae pour étudier les galaxies dans lesquelles elles se produisent.
“Les deux supernovae et les douze autres étoiles extrêmement agrandies sont de nature différente, mais elles sont toutes importantes”, explique Yan. “Nous avons surveillé l’évolution de la luminosité au fil du temps grâce à leurs courbes de lumière, et en examinant en détail comment la lumière change au fil du temps, nous pourrons éventuellement savoir de quel type d’étoiles il s’agit.”
Les astronomes ont également découvert quelque chose de spécial dans l’amas de galaxies de l’arbre de Noël : une étoile monstrueuse dans une galaxie, vue telle qu’elle était lorsque l’univers n’avait que 3 milliards d’années. Ils ont baptisé la star “Mothra”, en hommage au monstrueux papillon de nuit Kaiju du cinéma japonais.
La galaxie dans laquelle se cache Mothra possédait une lentille d’une luminosité d’environ 4 000 fois sa luminosité d’origine. L’objet qui lentille cette galaxie est actuellement inconnu, mais Yan et son équipe estiment qu’il a une masse comprise entre 10 000 et 1 million de fois celle du Soleil. “L’explication la plus probable est un amas globulaire trop faible pour que le JWST puisse le voir directement”, a déclaré Jose Diego, auteur principal de l’étude et scientifique à l’Instituto de Física de Cantabria. une déclaration distincte. “Mais nous ne connaissons pas encore la véritable nature de cette lentille supplémentaire.”
Histoires connexes :
— Les trous noirs supermassifs sont des mangeurs désordonnés qui privilégient le recyclage
— Le télescope spatial James Webb révèle les distances de près de 200 galaxies dans l’espace lointain
– Le télescope spatial James Webb pourrait bientôt résoudre les mystères du cœur de la Voie lactée
Ce qui est particulièrement intéressant à propos de la galaxie de Mothra, c’est le fait qu’elle était également visible et focalisée sur les images du télescope spatial Hubble prises il y a neuf ans. Normalement, un objet lentille et une galaxie d’arrière-plan se désalignent pendant une telle période, mais la galaxie d’origine de Mothra et l’objet qui la lentille semblent être restés collés ensemble. À l’avenir, Yan et l’équipe espèrent déterminer la nature de cet objet lentille et découvrir certaines de ses caractéristiques.
“Nous serons en mesure de comprendre la structure détaillée de la loupe et son lien avec la distribution de la matière noire”, a conclu Yan. “Il s’agit d’une toute nouvelle vision de l’univers ouverte par JWST.”
L’un des deux articles sur l’observation de l’amas de galaxies de l’arbre de Noël a été publié dans la revue en novembre. Astronomie et astrophysiquetandis que l’autre a été accepté pour publication dans l’Astrophysical Journal avec une prépublication disponible dans le référentiel de recherche arXiv.
