Cette image JWST montre l’amas de galaxies SMACS J0723.3−7327 avec un grand nombre de galaxies d’arrière-plan lentilles. La barre blanche en bas correspond à 50 secondes d’arc, ce qui correspond à peu près à la taille maximale de Jupiter vue de la Terre. Crédit : NASA, ESA, ASC et STScI
En utilisant la première image scientifique publiée par le télescope spatial James Webb (JWST) ce mois-ci, une équipe internationale de scientifiques avec une contribution significative de l’Université technique de Munich (TUM) a construit un modèle amélioré pour la distribution massive de l’amas de galaxies SMACS .J0723. .3−7327. Agissant comme une soi-disant lentille gravitationnelle, l’amas de galaxies de premier plan produit plusieurs images des galaxies d’arrière-plan et les agrandit. Une famille de ces images multiples appartient à une galaxie, que le modèle prédit à environ 13 Gyrs, c’est-à-dire dont la lumière a parcouru environ 13 milliards d’années avant d’atteindre le télescope.
La première image scientifique publiée par le télescope spatial James Webb (JWST) était une lentille gravitationnelle, en particulier l’amas de galaxies SMACS J0723.3−7327. La lentille gravitationnelle, en particulier dans les amas de galaxies, amplifie la lumière des galaxies d’arrière-plan et en produit de multiples images. Avant JWST, 19 images multiples provenant de six sources d’arrière-plan étaient connues dans SMACS J0723.3-7327. Les données du JWST ont maintenant révélé 27 images multiples supplémentaires provenant de dix autres sources optiques.
“Dans cette première étape vers la voie ouverte par le JWST, nous utilisons les données récentes de ce nouveau télescope pour modéliser avec une grande précision la lentille de SMACS0723”, explique Gabriel Bartosch Caminha, postdoctorant au TUM, l’Institut Max Planck d’astrophysique (MPA). et le Centre allemand pour les lentilles cosmologiques (GCCL). La collaboration a d’abord utilisé les données du télescope spatial Hubble (HST) et de l’explorateur spectroscopique à unités multiples (MUSE) pour construire un modèle d’objectif “pré-JWST”, puis l’a affiné avec des images proches de l’infrarouge JWST nouvellement disponibles. “L’image JWST est absolument magnifique et magnifique, montrant de nombreuses autres sources d’arrière-plan multi-lentilles, ce qui nous a permis d’affiner considérablement notre modèle de masse de lentille”, ajoute-t-il.
Dans cette image, les différentes galaxies d’arrière-plan multi-lentilles sont numérotées, les couleurs cyan indiquant les systèmes multi-images déjà connus et les couleurs vertes indiquant les nouvelles sources multi-lentilles. Les encarts montrent des images agrandies d’une galaxie très éloignée avec une sous-structure indiquée par les flèches vertes. Crédit : NASA, ESA, CSA et STScI (annotations MPA)
L’un des modèles les plus précis disponibles.
Beaucoup de ces nouvelles sources à lentilles n’ont pas encore d’estimations de distance, et les scientifiques ont utilisé leur modèle de masse pour prédire à quelle distance ces galaxies à lentilles sont susceptibles de se trouver. L’un d’eux s’est avéré être probablement à une distance stupéfiante de 13 Gyrs (décalage vers le rouge> 7,5), ce qui signifie que sa lumière a été émise au cours des premiers stades de l’univers. Cette galaxie est multi-lentilles en trois images et sa luminosité est magnifiée d’un facteur μ≈20 au total.
Cependant, pour étudier ces objets primordiaux, il est essentiel de décrire avec précision la lentille de l’amas de galaxies de premier plan. “Notre modèle de masse précis constitue la base de l’exploration des données JWST”, souligne Sherry Suyu, professeur de cosmologie observationnelle à TUM, chef du groupe de recherche Max Planck au MPA et professeur invité à l’Institut d’astronomie et d’astrophysique de l’Academia. Sinica. “Les images spectaculaires du JWST montrent une grande variété de galaxies à lentilles fortes, qui peuvent être étudiées en détail grâce à notre modèle précis.”
Le nouveau modèle de distribution de masse du groupe de premier plan est capable de reproduire les positions de toutes les images multiples avec une grande précision, faisant du modèle l’un des plus précis disponibles. Pour les études de suivi de ces sources, les modèles de lentilles, y compris les cartes de grossissement et les décalages vers le rouge (c’est-à-dire les distances) estimés à partir du modèle, sont mis à la disposition du public. “Nous sommes très excités à ce sujet”, ajoute Suyu. “Nous attendons avec impatience les futures observations JWST d’autres amas de galaxies à lentilles fortes. Celles-ci nous permettront non seulement de mieux contraindre les distributions de masse des amas de galaxies, mais aussi d’étudier les galaxies à décalage vers le rouge élevé.”
Comment le télescope spatial James Webb nous permet de voir les premières galaxies de l’univers
GB Caminha et al, premières observations JWST de la lentille gravitationnelle : nouveau modèle massif d’images multiples avec observations dans le proche infrarouge de SMACS ~ J0723.3−7327. arXiv:2207.07567v1 [astro-ph.GA]arxiv.org/abs/2207.07567
Fourni par l’Université technique de Munich
Citation: Modèle amélioré pour la distribution massive de l’amas de galaxies SMACS J0723.3−7327 basé sur l’image du télescope Webb (28 juillet 2022) récupérée le 29 juillet 2022 sur https://phys.org/news/2022 -07-mass- galaxy-cluster-smacs-j072337327.html
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