Los astrónomos han revelado la última imagen de campo profundo del Telescopio Espacial James Webb de la NASA, que presenta detalles nunca antes vistos en una región del espacio conocida como Cúmulo de Pandora (Abell 2744). La vista de Webb muestra tres cúmulos de galaxias, ya masivos, que se unen para formar un megacúmulo. La masa combinada de los cúmulos de galaxias crea una poderosa lente gravitacional, un efecto de aumento natural de la gravedad, que permite observar galaxias mucho más distantes en el universo primitivo usando el cúmulo como una lupa.

Solo el núcleo central de Pandora ha sido estudiado previamente en detalle por el Telescopio Espacial Hubble de la NASA. Al combinar los potentes instrumentos infrarrojos de Webb con una amplia vista de mosaico de las múltiples áreas de lentes de la región, los astrónomos intentaron lograr un equilibrio de amplitud y profundidad que abrirá una nueva frontera en el estudio de la cosmología y la evolución de las galaxias.

“El antiguo mito de Pandora trata sobre la curiosidad humana y los descubrimientos que delimitan el pasado del futuro, lo que creo que es una conexión adecuada con los nuevos reinos del universo que Webb está abriendo, incluida esta imagen de campo profundo del cúmulo de Pandora”. dijo la astrónoma Rachel Bezanson de la Universidad de Pittsburgh en Pensilvania, co-investigadora principal del programa UNCOVER para estudiar la región.

“Cuando las imágenes del Cúmulo de Pandora llegaron por primera vez desde Webb, honestamente quedamos impactados”, dijo Bezanson. “Había tantos detalles en el cúmulo de primer plano y tantas galaxias distantes con lentes que me perdí en la imagen. Webb superó nuestras expectativas.” La nueva vista del Cúmulo de Pandora une cuatro instantáneas de Webb en una imagen panorámica, que muestra aproximadamente 50.000 fuentes de luz infrarroja cercana.

Además de la ampliación, las lentes gravitatorias distorsionan la apariencia de las galaxias distantes, por lo que se ven muy diferentes a las que están en primer plano. La "lente" del cúmulo de galaxias es tan masiva que deforma la estructura del mismo espacio, lo suficiente como para que la luz de las galaxias distantes que pasa a través de ese espacio deformado también adquiera una apariencia deformada.

El astrónomo Ivo Labbe de la Universidad Tecnológica de Swinburne en Melbourne, Australia, co-investigador principal del programa UNCOVER, dijo que en el núcleo de la lente en la parte inferior derecha de la imagen de Webb, que nunca ha sido fotografiada por el Hubble, Webb reveló cientos de galaxias distantes con lentes que aparecen como tenues líneas arqueadas en la imagen. Acercarse a la región revela más y más de ellos.

"El Cúmulo de Pandora, según la imagen de Webb, nos muestra una lente mejor, más fuerte, más ancha, más profunda que nunca antes", dijo Labbe. “Mi primera reacción a la imagen fue que era tan hermosa que parecía una simulación de formación de galaxias. Tuvimos que recordarnos a nosotros mismos que se trataba de datos reales y que ahora estamos trabajando en una nueva era de la astronomía”.

El equipo de UNCOVER utilizó la cámara de infrarrojo cercano de Webb (NIRCam) para capturar el cúmulo con exposiciones que duraron de 4 a 6 horas, para un total de aproximadamente 30 horas de tiempo de observación. El siguiente paso es revisar meticulosamente los datos de imágenes y seleccionar galaxias para la observación de seguimiento con el espectrógrafo de infrarrojo cercano (NIRSpec), que proporcionará mediciones de distancia precisas, junto con otra información detallada sobre las composiciones de las galaxias con lentes, proporcionando nuevos conocimientos sobre la era temprana de la creación y la evolución de las galaxias. El equipo UNCOVER espera realizar estas observaciones con NIRSpec en el verano de 2023.

Mientras tanto, todos los datos fotométricos de NIRCam se han hecho públicos para que otros astrónomos puedan familiarizarse con ellos y planificar sus propios estudios científicos con los ricos conjuntos de datos de Webb. “Estamos comprometidos a ayudar a la comunidad astronómica a hacer el mejor uso del fantástico recurso que tenemos en Webb”, dijo Gabriel Brammer, coinvestigador de UNCOVER, del Centro Cosmic Dawn del Instituto Niels Bohr en la Universidad de Copenhague. “Este es solo el comienzo de toda la increíble ciencia de Webb que está por venir”.