JWST: Uno sguardo al lontano passato

In questa nuova immagine del mese del telescopio spaziale James Webb di NASA/ESA/CSA, lo sguardo viene subito catturato dal colosso al centro: l'ammasso di galassie Abell S1063. Questo gigantesco insieme di galassie, situato a 4.5 miliardi di anni luce dalla Terra nella costellazione della Gru, domina la scena. Osservando più attentamente, si nota che questo fitto insieme di galassie massicce è circondato da scie luminose: questi archi deformati sono il vero oggetto dell'interesse degli scienziati, deboli galassie provenienti dal lontano passato dell'Universo.

Abell S1063 era già stato osservato nell'ambito del programma Frontier Fields del telescopio spaziale Hubble di NASA/ESA. È una potente lente gravitazionale: l'ammasso di galassie è così massiccio che la luce delle galassie lontane allineate dietro di esso viene deviata attorno all'ammasso, creando gli archi deformati che vediamo qui. Come una lente di vetro, concentra la luce di queste galassie remote. Le immagini risultanti, seppur distorte, sono luminose e ingrandite a sufficienza da poter essere osservate e studiate. Era questo l'obiettivo delle osservazioni di Hubble: usare l'ammasso di galassie come una lente d'ingrandimento per indagare l'Universo primordiale.

Le nuove immagini della fotocamera per il vicino infrarosso di Webb (NIRCam) spingono questa ricerca ancora più indietro nel tempo. Questa immagine mostra un'incredibile selva di archi prodotti dall'effetto di lente gravitazionale attorno ad Abell S1063, che rivelano immagini distorte di galassie sullo sfondo a diverse distanze cosmiche, insieme a una moltitudine di deboli galassie e dettagli mai osservati prima.

Questa immagine è ciò che viene definito un campo profondo: una lunga esposizione di una singola area del cielo, che raccoglie quanta più luce possibile per far emergere le galassie più deboli e lontane, invisibili nelle immagini ordinarie. Con 9 riprese distinte a diverse lunghezze d'onda del vicino infrarosso, per un totale di circa 120 ore di osservazione, e grazie all'effetto d'ingrandimento della lente gravitazionale, questo è lo sguardo più profondo mai rivolto da Webb a un singolo obiettivo fino a oggi. Concentrare una simile potenza osservativa su una lente gravitazionale massiccia come Abell S1063 può quindi rivelare alcune delle primissime galassie formatesi nell'Universo primordiale.

Il programma osservativo che ha prodotto questi dati, GLIMPSE (#3293, responsabili scientifici: H. Atek & J. Chisholm), mira a esplorare il periodo noto come alba cosmica, quando l'Universo aveva solo pochi milioni di anni. Studiare le galassie rivelate dall'effetto di lente gravitazionale può aiutarci a comprendere meglio la comparsa delle prime galassie. L'analisi di questi dati NIRCam da parte del gruppo GLIMPSE ha già individuato candidate galassie esistite appena 200 milioni di anni dopo il Big Bang e indizi dell'elusiva prima popolazione di stelle dell'Universo.

Crediti:
ESA/Webb, NASA & CSA, H. Atek, M. Zamani (ESA/Webb)
Ringraziamenti: R. Endsley