Webb onthult nieuwe details in Pandora’s Cluster – nieuw venster op kosmologie

Het nieuwe Webb-beeld toont drie clusters van zware sterrenstelsels die samen een megacluster vormen. De gecombineerde massa van de clusters creëert een krachtige zwaartekrachtlens, een natuurlijk vergrotingseffect van de zwaartekracht, waardoor veel verder gelegen sterrenstelsels in het vroege heelal kunnen worden waargenomen. Pandora’s Cluster ligt in het zuidelijke sterrenbeeld Beeldhouwer (Sculptor), op 3,5 miljard lichtjaar van de aarde. Het nieuwe beeld van Pandora's Cluster voegt vier Webb-foto's samen tot één panoramisch beeld en toont ruwweg 50.000 bronnen in het nabij-infrarood licht. 

Alleen de centrale kern van Pandora is eerder in detail bestudeerd door de Hubble-ruimtetelescoop. Door de combinatie van de infraroodinstrumenten van Webb met een breed mozaïekbeeld van de verschillende lensgebieden in het gebied, kwamen de astronomen tot dit brede en diepe veld. Volgens Mariska Kriek is hiermee “een nieuw venster geopend op de studie van de kosmologie en de evolutie van sterrenstelsels”.

"Toen de Webb-beelden van Pandora's Cluster binnenkwamen waren we eerlijk gezegd een beetje van slag," zegt astronoom Rachel Bezanson (Universiteit van Pittsburgh, Pennsylvania, VS), mede-hoofdonderzoeker van het Webb-programma ‘Ultradeep NIRSpec and NIRCam ObserVations before the Epoch of Reionization’ (UNCOVER). "Er waren zoveel details in de voorgrondcluster en zoveel verre, gelensde sterrenstelsels dat ik in het beeld verdwaalde. Webb overtreft onze verwachtingen."

Naast de vergroting vervormt de zwaartekrachtlens het uiterlijk van verre sterrenstelsels, zodat ze er heel anders uitzien dan die op de voorgrond. De lenswerking van de cluster is zo sterk dat hij het weefsel van de ruimte zelf vervormt, zodat het licht van verre sterrenstelsels dat door die vervormde ruimte reist, er ook vervormd uitziet. 

Mede-hoofdonderzoeker Ivo Labbé, wijst op het gebied rechtsonder op de Webb-opname dat nog nooit door Hubble in beeld is gebracht. “Daar zijn honderden verre lensvormige sterrenstelsels te zien die verschijnen als zwakke booglijnen. Door in te zoomen op het gebied worden er steeds meer zichtbaar. Mijn eerste reactie op het beeld was dat het zo mooi is, dat het lijkt op een simulatie van de vorming van sterrenstelsels. We moesten onszelf eraan herinneren dat dit echte waarnemingen waren, en dat we nu in een nieuw tijdperk van sterrenkunde werken." Teamlid Pratika Dayal voegt daaraan toe: "Deze rijke datasets kunnen ons ook helpen nieuw licht te werpen op de aard van donkere materie in het tijdperk van de geschiedenis van het heelal dat op geen enkele andere manier toegankelijk is."