Bild https://www.cfa.harvard.edu Abell 370, en galaxhop som ligger nästan 4 miljarder ljusår från jorden, har flera ljusbågar, inklusive "Drakbågen" (nedre vänstra hörnet i mitten). Dessa bågar orsakas av gravitationslinser: Ljus från avlägsna galaxer långt bakom den massiva galaxhopen som riktas mot jorden böjs runt Abell 370 av dennes massiva gravitation, vilket resulterar i förvridna bilder. Källa: NASA
Med hjälp av NASA:s James Webb Space Telescope (JWST) har postdoktoral forskare Fengwu Sun vid Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian (CfA) och hans team observerat en galax som finns nästan 6,5 miljarder ljusår från jorden. En tidpunkt då universum var hälften så gammalt som det är idag. I denna avlägsna galax identifierade teamet 44 enskilda stjärnor som blev synliga tack vare en gravitationslinsing och JWST:s höga ljusinsamlingskraft.
Upptäckten publicerades i tidskriften Nature
Astronomy och det är det största antalet enskilda stjärnor som upptäckts i
universum från denna tid. Upptäckten ger möjlighet att undersöka ett av
universums största mysterier mörk
materia.
"Denna banbrytande upptäckt visar för första gången att det är möjligt att studera ett stort antal enskilda stjärnor i en avlägsen galax", beskriver Sun, en av studiens författare. – Tidigare studier med rymdteleskopet Hubble har resulterat i fyndet av troligen sju stjärnor (antalet inte bekräftat) långt därute men nu har vi förmågan att urskilja stjärnor som tidigare låg utanför vår förmåga i tid och rum att observera. Att observera fler enskilda stjärnor kommer att hjälpa oss att bättre förstå mörk materia i linsplanet i dessa galaxer och stjärnor vilket vi inte kunde med bara den handfull enskilda stjärnor som tidigare observerats på detta avstånd.
CfA:s Sun upptäckte denna hop av stjärnor när de inspekterade JWST-bilder av en galax som kallas Dragon Arc och som finns längs siktlinjen från jorden bakom en massiv galaxhop som kallas Abell 370. På grund av gravitationslinseffekt sträcker Abell 370 ut Dragon Arcs signaturspiral till en långsträckt form som liknar en sal av speglar av kosmiska proportioner.
Forskargruppen analyserade noggrant färgerna hos var
och en av stjärnorna inuti Dragon Arc och fann att flera är röda superjättar,
liknande Betelgeuse i stjärnbilden Orion som är i slutskedet av sin existens.
Detta står i kontrast till tidigare upptäckter som främst identifierat blå
"superjättar" liknande Rigel och Deneb. Stjärnor som är bland de
ljusaste stjärnorna på natthimlen. Enligt forskarna belyser denna skillnad i
stjärntyper också den unika kraften i JWST-observationer vid infraröda
våglängder och som gör det möjligt att avslöja stjärnor med lägre temperaturer.
"När vi upptäckte de här stjärnorna letade vi i
själva verket efter en bakgrundsgalax som kunde förstoras av någon galax grnom gravitationslinsning i den här
massiva stjärnhopen", beskriver Sun. – Men när vi bearbetade datan insåg
vi att det fanns vad som verkade vara många enskilda stjärnpunkter. Det var ett
spännande fynd eftersom det var första gången vi kunde se så många enskilda
stjärnor så långt bort.
Sun är förväntansfull inför nästa tillfälle att
studera dessa röda superjättar. – Vi vet nämligen i dag mer om röda superjättar
i vårt lokala galaxområde eftersom vi kan ta bättre bilder och spektra och
ibland till och med urskilja stjärnorna. Vi kan använda den kunskap vi har fått
genom att studera röda superjättar i vår egen galax för att tolka vad som
händer härnäst för de nu funna röda jättarna långt därute tack vara
Webbteleskopet och gravitationslinsfenomenet.
