Les astronomes ont révélé la dernière image en champ profond du télescope spatial NASA/ESA/CSA James Webb, présentant des détails inédits dans une région de l’espace connue sous le nom de cluster de Pandore (Abell 2744). La vue de Webb montre trois amas de galaxies – déjà massifs – se rassemblant pour former un mégaamas.
La masse combinée des amas de galaxies crée une puissante lentille gravitationnelle, un effet de grossissement naturel de la gravité, permettant d’observer des galaxies beaucoup plus éloignées dans l’univers primitif en utilisant l’amas comme une loupe.
Seul le noyau central de Pandora a déjà été étudié en détail par le télescope spatial Hubble de la NASA/ESA. En combinant les puissants instruments infrarouges de Webb avec une large vue en mosaïque des multiples zones de lentilles de la région, les astronomes ont cherché à atteindre un équilibre entre largeur et profondeur qui ouvrira une nouvelle frontière dans l’étude de la cosmologie et de l’évolution des galaxies.
Les astronomes ont étudié la région dans le cadre du programme Ultradeep NIRSpec et NIRCam Observations before the Epoch of Reionization (UNCOVER). La nouvelle vue de Pandora’s Cluster assemble quatre instantanés Webb en une seule image panoramique, affichant environ 50 000 sources de lumière proche infrarouge.
En plus du grossissement, la lentille gravitationnelle déforme l’apparence des galaxies lointaines, de sorte qu’elles semblent très différentes de celles du premier plan. La “lentille” de l’amas de galaxies est si massive qu’elle déforme le tissu de l’espace lui-même, suffisamment pour que la lumière des galaxies lointaines qui traverse cet espace déformé prenne également une apparence déformée.
Dans le noyau de lentille en bas à droite de l’image Webb, qui n’a jamais été imagée par Hubble, Webb a révélé des centaines de galaxies à lentilles lointaines qui apparaissent comme de faibles lignes en arc dans l’image.
L’équipe UNCOVER a utilisé la caméra proche infrarouge de Webb (NIRCam) pour capturer le cluster avec des expositions d’une durée de 4 à 6 heures, pour un total d’environ 30 heures de temps d’observation. L’étape suivante consiste à parcourir méticuleusement les données d’imagerie et à sélectionner les galaxies pour une observation de suivi avec le spectrographe dans le proche infrarouge (NIRSpec), qui fournira des mesures de distance précises, ainsi que d’autres informations détaillées sur les compositions des galaxies à lentilles, fournissant de nouvelles un aperçu de la première ère de l’assemblage et de l’évolution des galaxies.
L’équipe UNCOVER prévoit de faire ces observations NIRpec à l’été 2023.
Entre-temps, toutes les données photométriques NIRCam ont été rendues publiques afin que d’autres astronomes puissent se familiariser avec elles et planifier leurs propres études scientifiques avec les riches ensembles de données de Webb.
Le mosaïques d’imagerie et catalogue des sources sur Pandora’s Cluster (Abell 2744) fournies par l’équipe UNCOVER combinent des données Hubble accessibles au public avec la photométrie Webb de trois premiers programmes d’observation : JWST-DD-ERS-1324 et JWST-DD-2756.
