Одна галактика - четыре изображения

Перед нами одно и то же скопление галактик MACS J0454.1−0300, снятое двумя космическими телескопами.

Первая фотография - это новый снимок телескопа James Webb, вторая - снимок Hubble 2014 года.

Разница действительно впечатляет: там, где Hubble увидел относительно пустое пространство, Webb уже обнаруживает сотни дополнительных галактик. Причина в том, что Webb, благодаря гораздо большей чувствительности и более широкому охвату инфракрасного диапазона показывает здесь галактики, которые практически не видны на снимке Hubble.

Многие из этих далёких галактик лучше всего видны в инфракрасном диапазоне, поскольку из-за расширения Вселенной их свет сильно смещён в красную область спектра.

Но самое интересное здесь даже не это.

«Золотистые» галактики принадлежат самому скоплению. А вытянутые оранжевые дуги вокруг него находятся намного дальше, за скоплением.

Огромная масса скопления MACS J0454.1−0300 искривляет пространство-время и вместе с ним путь проходящего рядом света. Скопление фактически работает как гигантская линза, увеличивая и искажая изображения далёких галактик. Это называется гравитационным линзированием.

Причём иногда свет одной галактики приходит к нам несколькими разными путями, и свет затрачивает на них разное время, то есть разные изображения одной галактики могут показывать её в разные моменты её истории. Почти как фильм, который Вселенная позволяет немного перематывать назад.

На этом снимке Уэбба нашли сразу два таких случая, где галактика появляется четыре или более раз. Впервые подобные конфигурации обнаружили дважды в одном скоплении!

Конфигурации с четырьмя и более изображениями одной галактики встречаются лишь примерно у 10–20% скоплений, поэтому найти сразу две в одном скоплении особенно необычно.

А теперь самое крутое.

Благодаря гравитационному линзированию мы видим одну группу галактик такой, какой она была примерно через 2 млрд лет после Большого взрыва, а другую галактику - всего через 800 млн лет после него.

Гравитационная линза увеличивает отдельные области в этих галактиках более чем в 300 раз - это настолько сильное увеличение, что астрономы различают структуры размером примерно в 5 световых лет на расстоянии в миллиарды световых лет.

По сути, природа сама поставила перед James Webb ещё один огромный телескоп, за который не платят американские налогоплательщики).

Фото 1: James Webb, 2026
Фото 2: Hubble, 2014
Источник: ESA/Webb, NASA & CSA, L. Furtak, S. Fujimoto

Перевод и редактура: И. Тирский.