Webbov teleskop zachytil galaxie v kozmickom zrkadlovom dome
Kozmický ďalekohľad Jamesa Webba (NASA/ESA/CSA) zverejnil snímku mesiaca, na ktorej sa galaxie zdanlivo deformujú a množia, akoby sa ocitli v dome zrkadiel. Jasné zlaté galaxie v zábere patria do galaxie MACS J0454.1-0300. Oranžové galaxie nahromadené na jednej strane kopy však do tejto kopy nepatria – sú od nás oveľa ďalej. Samotná kopa MACS J0454.1-0300 je nesmierne vzdialená: jej svetlo putuje k nám tak dlho, že ju vidíme takú, aká bola, keď mal vesmír približne 8 miliárd rokov.
Galaxies in a cosmic house of mirrors.
Zdroj: https://pixabay.com/photos/starry-sky-night-sky-stars-night-2675322/
Hoci je táto kopa galaxií cenným vedeckým cieľom sama o sebe, skutočnými hviezdami snímky sú galaxie, ktoré vyzerajú zdeformovane a naťahovane, ako maľba rozmazaná obrovskou rukou. Ich vzhľad je dôsledkom gravitačného šošovkovania, pri ktorom obrovská hmota popredného objektu, akým je kopa galaxií, ohýba a zväčšuje svetlo vzdialenejšieho objektu v pozadí. Gravitačné šošovkovanie umožňuje astronómom pozorovať galaxie, hviezdne kopy a dokonca jednotlivé hviezdy, ktoré sú pre naše teleskopy za normálnych okolností príliš vzdialené.
Zatiaľ čo veľké oranžové galaxie pôsobia zjavne deformovane, pri pozornom pohľade na niektoré malé červenkasté galaxie v pozadí si všimneme, že aj na samotných okrajoch záberu sa nachádzajú galaxie, ktorých obrazy gravitácia kopy MACS J0454.1-0300 ohne do malých oblúkov. Gravitačne šošovkované oblasti ukazujú viacnásobné obrazy galaxií z čias, keď bol vesmír mladý: skupinu galaxií spred 2 miliárd rokov po Veľkom tresku a jednu galaxiu starú len 800 miliónov rokov po Veľkom tresku. Zdá sa, že skupina galaxií prechádza spájaním, čo vedie k obrovskej vlne vzniku hviezd. Astronómovia tiež v gravitačne šošovkovaných oblastiach identifikovali jednotlivé jasné „uzly“, ktoré zodpovedajú oblastiam s veľkosťou len 5 svetelných rokov. Tieto drobné zhluky sa v niektorých prípadoch javia zväčšené viac než 300-násobne.
Snímku tej istej kopy zverejnil v roku 2014 Hubblov vesmírny ďalekohľad (NASA/ESA). Pri porovnaní oboch záberov je rozdiel dramatický. Nová snímka z Webba odhaľuje stovky galaxií, ktoré na staršom obrázku chýbali. Tieto galaxie tam boli celý čas, no Webb je oveľa citlivejší na ich výrazne červenšie svetlo. Údaje za touto snímkou pochádzajú z dvoch pozorovacích programov (#5058, PI: Furtak; #6882, PI: Fujimoto), ktoré využívajú schopnosť masívnych kôp galaxií priblížiť vzdialené objekty.
Ako funguje gravitačné šošovkovanie
Gravitačné šošovkovanie je priamym dôsledkom všeobecnej teórie relativity: hmota zakrivuje časopriestor a svetlo sa potom šíri po zakrivenej dráhe.
Galaxies in a cosmic house of mirrors.
Zdroj: https://pixabay.com/photos/milky-way-stars-night-sky-2695569/
Keď sa medzi pozorovateľom a vzdialeným objektom nachádza dostatočne hmotná kopa galaxií, jej gravitácia pôsobí ako optická šošovka – svetlo ohýba, zväčšuje a niekedy vytvára viacnásobné obrazy toho istého objektu. Astronómovia tak môžu skúmať objekty, ktoré by inak boli príliš slabé alebo príliš vzdialené na to, aby ich zachytili aj tie najvýkonnejšie teleskopy. Tento jav nie je nový, no Webbova citlivosť v infračervenej oblasti ho posúva na novú úroveň.
Čo odhaľuje porovnanie s Hubblom
Hubblov ďalekohľad zverejnil snímku tej istej kopy v roku 2014.
Galaxies in a cosmic house of mirrors.
Zdroj: https://pixabay.com/photos/earth-planet-atmosphere-space-2113656/
Rozdiel medzi vtedajším a súčasným záberom je dramatický: Webb na ňom zobrazuje stovky galaxií, ktoré na staršom obrázku jednoducho neboli. Nejde o to, že by sa medzitým objavili – boli tam stále, len ich svetlo je také červené, že ho Hubblove prístroje nedokázali zachytiť. Webbove zrkadlá a detektory sú na túto časť spektra oveľa citlivejšie, a preto odhaľujú aj tie najmenšie a najvzdialenejšie štruktúry. Pre astronómov to znamená, že môžu študovať galaxie z čias, keď bol vesmír ešte veľmi mladý, a to s detailmi, aké boli predtým nedostupné.
Prečo je táto snímka vedecky cenná
V gravitačne šošovkovaných oblastiach sa podarilo identifikovať skupinu galaxií spred 2 miliárd rokov po Veľkom tresku a jednu galaxiu starú len 800 miliónov rokov. Zistenie, že skupina prechádza spájaním a zažíva obrovskú vlnu vzniku hviezd, pomáha lepšie pochopiť, ako sa formovali prvé galaxie a hviezdne populácie. Ešte pozoruhodnejšie sú jednotlivé jasné „uzly“ s veľkosťou len 5 svetelných rokov, ktoré sú v niektorých prípadoch zväčšené viac než 300-násobne. Takéto detaily by bez gravitačného šošovkovania nebolo možné rozlíšiť. Snímka zároveň slúži ako dôkaz, že kombinácia Webbových prístrojov a prirodzených kozmických šošoviek je mimoriadne účinným nástrojom na skúmanie raného vesmíru.
Zdroj: ESA Space Science
Pôvodný článok: https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Images/2026/09/Galaxies_in_a_cosmic_house_of_mirrors


