تلسکوپ فضایی جیمز وب، میدان دید عمیق هابل را بازآفرینی می‌کند

تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) به میدان فوق عمیق هابل بازگشته و بیش از ۲۵۰۰ کهکشان را در طول تاریخ کیهانی ثبت کرده است.

این بخشی از بررسی JADES JWST است که همان بخش را در مادون قرمز دوباره تصویربرداری می‌کند. دوربین‌های مادون قرمز وب (NIRCam و MIRI) اجرام بسیار کم‌نورتری نسبت به هابل می‌بینند. در حالی که UDF هابل حدود ۱۰۰۰۰ کهکشان را در نور مرئی نشان می‌داد، نوردهی بسیار عمیق (حدود ۱۰۰ ساعت) مادون قرمز میانی وب اکنون کهکشان‌هایی را نشان می‌دهد که تنها چند صد میلیون سال پس از بیگ بنگ تشکیل شده‌اند. حدود ۸۰٪ از کهکشان‌های موجود در تصویر وب از آن دوران اولیه دیده می‌شوند.

طبق مطالعه‌ای که در مجله نجوم و اخترفیزیک منتشر شده است، ابزارهای مادون قرمز وب به طور چشمگیری میدان عمیق را تیزتر کرده‌اند. ابزار مادون قرمز میانی آن (MIRI) تقریباً ۱۰۰ ساعت از فیلتر F560W طولانی‌ترین نوردهی تک فیلتری وب تا به امروز، استفاده کرده است، در حالی که NIRCam پوشش طول موج کوتاه‌تری را ارائه می‌دهد. ترکیب این تصاویر، یک نمای مادون قرمز چند طول موجی «عمیق‌تر از هر بررسی قبلی» ارائه می‌دهد که از عمق و غنای هابل فراتر می‌رود.

تصویر جدید حدود یک چهارم UDF اصلی را پوشش می‌دهد، اما هنوز شامل حدود ۲۵۰۰ کهکشان است که بسیاری از آنها برای هابل بسیار کم‌نور هستند. به موازات آن، تیم JADES از طیف‌سنج NIRSpec وب روی ۲۵۳ منبع بسیار کم‌نور استفاده کرد و برای ۱۷۸ مورد از آنها (تا z≈۱۳.۲) انتقال به سرخ و طیف‌های ایمن به دست آورد.

تصویر رنگ کاذب وب، فاصله و ترکیب هر کهکشان را کدگذاری می‌کند. بسیاری از کهکشان‌ها به رنگ قرمز یا نارنجی می‌درخشند که نشان‌دهنده سیستم‌های ستاره‌زایی غبارآلود یا جمعیت‌های ستاره‌ای قرمز قدیمی‌تر است. این اجرام قرمز/نارنجی همچنین می‌توانند سیاهچاله‌های مرکزی فعال (هسته‌های کهکشانی فعال) را در خود جای دهند که گرد و غبار را گرم می‌کنند. نقاط کوچک سبز-سفید، دورترین کهکشان‌ها را نشان می‌دهند (که در یک میلیارد سال اول دیده شده‌اند)، در حالی که لکه‌های آبی/فیروزه‌ای، سیستم‌های نزدیک‌تر با انتقال به سرخ پایین‌تر هستند.

این کدگذاری رنگی به ستاره‌شناسان کمک می‌کند تا مکان‌هایی را که تشکیل ستاره در آنها شدید است و سیاهچاله‌های پنهان در کجا قرار دارند، مشخص کنند. سپس برنامه JADES با استفاده از طیف‌سنجی NIRSpec، نرخ تشکیل ستاره و ترکیب شیمیایی هر کهکشان را اندازه‌گیری می‌کند و یک سرشماری دقیق از جهان اولیه ایجاد می‌کند.