La nuova immagine del mese del telescopio spaziale James Webb ha per protagonista un raro fenomeno cosmico: un anello di Einstein. Quella che a prima vista sembra una singola galassia dalla forma strana è in realtà una combinazione di due galassie, a grande distanza l’una dall’altra. La galassia più vicina, quella in primo piano, la vediamo proprio al centro dell’immagine qui sotto: è la “pupilla” bianco verdognola dell’enorme “occhio” immortalato da Jwst. La galassia sullo sfondo, fisicamente molto più lontana, è quella sorta di sottile “iride” azzurrognola screziata di bianco che sembra avvolgere la galassia più vicina, la “pupilla”, dando origine – appunto – a un anello.
Al centro dell’immagine (cliccare per una versione zoomabile) vediamo una galassia ellittica, che appare come un bagliore di forma ovale attorno a un piccolo nucleo luminoso. L’ampia fascia di luce tutt’attorno è una galassia a spirale allungata e distorta a formare un anello, con linee blu luminose in corrispondenza dei bracci della spirale, qui allungati e piegati fino ad apparirci come cerchi. Al di fuori dell’anello, su sfondo nero, sono visibili alcuni oggetti lontani. Crediti: Esa/Webb, Nasa & Csa, G. Mahler
Gli anelli di Einstein si formano quando la traiettoria della luce proveniente da un oggetto molto distante viene deviata, piegata – lensed, in inglese – attorno a un oggetto massiccio intermedio che agisce da lente. Questo è possibile perché lo spaziotempo, il tessuto dell’universo, è deformato dalla massa della “lente”, di conseguenza anche la traiettoria della luce che viaggia nello spazio e nel tempo risente di questa deformazione, deviando lungo il suo percorso verso noi osservatori e dando origine a immagini deformate – ingrandite, amplificate, come se avesse attraversato una lente. Questo effetto è troppo lieve per essere colto a livello locale, ma può diventare chiaramente visibile quando si ha a che fare con curvature della luce su scale astronomiche, come è appunto il caso della luce emessa da una galassia lontana e piegata intorno a un’altra galassia – o a un ammasso di galassie – fra la sorgente e noi osservatori.
Quando l’oggetto che agisce da lente e l’oggetto in lontananza che sta “sotto la lente” si trovano a essere – rispetto a noi che li osserviamo – correttamente allineati, il risultato può essere la caratteristica forma ad anello di Einstein mostrata nell’immagine: un cerchio completo – come in questo caso – o un cerchio parziale di luce intorno all’oggetto “lente”, a seconda della precisione dell’allineamento. Configurazioni come questa sono il laboratorio ideale per la ricerca di galassie troppo deboli e distanti per essere viste in altro modo.
La galassia che agisce da lente al centro dell’anello di Einstein osservato da Jwst è una galassia ellittica, come si può vedere dal suo nucleo luminoso e dal suo “corpo” liscio e privo di caratteristiche, e fa parte dell’ammasso di galassie Smacs J0028.2-7537. La galassia che vediamo – ingrandita e distorta – avvolgere la galassia ellittica è invece una galassia a spirale. Anche se la sua immagine è stata deformata, i singoli ammassi stellari sono ancora chiaramente visibili, così come le strutture gassose.
I dati Webb utilizzati in questa immagine sono stati raccolti nell’ambito della survey Slice (Strong lensing and cluster Evolution, programma 5594), guidata da Guillaume Mahler dell’Università di Liegi, in Belgio, formata da un team di astronomi internazionale. È una survey che si propone – analizzando 182 ammassi di galassie con lo strumento NirCam di Webb – di tracciare otto miliardi di anni di evoluzione degli ammassi di galassie. Per produrre l’immagine sono stati utilizzati anche i dati di due strumenti del telescopio spaziale Hubble, la Wide Field Camera 3 e la Advanced Camera for Surveys.
Fonte: comunicato stampa Esa