Credits: NASA, ESA, CSA, and STScI
In de nacht van 12 op 13 juli jongstleden zagen we NASA-baas Bill Nelson en president Joe Biden van de VS de foto zien presenteren die de Webb ruimtetelescoop gemaakt had van SMACS J0723.3−7327, een cluster van sterrenstelsels op zo’n vier miljard lichtjaar afstand van de aarde – hierboven nog eens die foto. Inmiddels is die foto geanalyseerd door diverse teams van sterrenkundigen en dat heeft nieuwe, verbeterde modellen opgeleverd van de massaverdeling in de cluster SMACS J0723.3−7327. De cluster werkt met z’n massa als een soort van kosmische natuurlijke lens, zoals Einstein dat meer dan honderd jaar geleden al voorspelde, en dit ‘zwaartekrachtlens-effect’ zorgt er voor dat het licht van sterrenstelsels die gezien vanaf de aarde direct achter de lens gelegen zijn verbogen wordt én versterkt (zie de illustratie hieronder hoe dat precies werkt).
Zo werkt een zwaartekrachtlens. Credit: NASA and ESA
Om meer te weten te komen over de verder gelegen sterrenstelsels áchter de ‘lens-cluster’ moeten de sterrenkundigen goed weten hoe de lens zelf er precies uit ziet en daarom is het nodig over veel informatie te beschikken van de massaverdeling in dat cluster. Webb heeft die nodige informatie gegeven. Eerder had de Hubble ruimtetelescoop SMACS J0723.3−7327 ook al gefotografeerd en dat leverde toen 19 meervoudige beelden op in de cluster van zes achtergrondstelsels – de zwaartekrachtlens kan er ook voor zorgen dat één achtergrondstelsel als meerdere (gebogen) beelden in de cluster te zien is. Webb’s foto heeft nog eens 27 nieuwe meervoudige beelden laten zien van tien achtergrondstelsels. Hieronder zie je die meervoudige beelden en rechts specifiek de beelden die horen bij achtergrondstelsel #7. In de foto zie je onderaan een witte balk, die 50 boogseconden groot is, pakweg de schijnbare maximale breedte van Jupiter, zoals wij die op aarde zien.
Credit: NASA, ESA, CSA and STScI (annotations by MPA)
Eén van de achtergrondstelsels blijkt maar liefst 13 miljard lichtjaar van ons vandaan verwijderd te zijn (roodverschuiving z>7,5). Het stelsel is door de werking van SMACS J0723.3−7327 in drie beelden te zien en de lichtkracht van het stelsel is met een factor μ=20 versterkt. Hier het vakartikel over de berekeningen aan cluster SMACS J0723.3−7327, te verschijnen in A&A Letters. Enkele dagen na de publicatie van de foto van SMACS J0723.3−7327 waren er overigens al vakartikelen over diens massaverdeling, maar volgens de sterrenkundige Francis Villatoro van de blog Francis Naukas was dat prutswerk. Bron: TUM + Francis Naukas.
