Kính viễn vọng Không gian James Webb có thể đã được quảng cáo là sản phẩm kế thừa của Hubble, nhưng chiếc đồng hồ hẹn giờ cũ vẫn còn một chút sự sống trong đó. Hai công cụ mang tính biểu tượng này hiện đã kết hợp với nhau để chụp ảnh trường sâu đầy sao của “cụm thiên hà Cây Giáng sinh” đầy màu sắc.
Kính viễn vọng Không gian Hubble luôn là nguồn cung cấp những hình ảnh tuyệt đẹp kể từ khi ra mắt vào năm 1990, nhưng nó không phải là một vật phế liệu chỉ vì một vật thể mới hào nhoáng đã bay lên bầu trời. Hubble quan sát vũ trụ chủ yếu ở những bước sóng khả kiến – những bước sóng mà mắt người có thể nhìn thấy. Trong khi đó, Webb tập trung vào ánh sáng hồng ngoại, loại ánh sáng tốt hơn để nhìn thấy các vật thể ở xa hơn trong không gian và thời gian .
Giờ đây, các nhà thiên văn học đã kết hợp hai góc nhìn độc đáo này về vũ trụ để tạo ra hình ảnh một vùng không gian chi tiết hơn. Đối tượng là một cụm thiên hà có tên MACS0416, nằm cách Trái đất khoảng 4,3 tỷ năm ánh sáng. Trên thực tế, hai cụm thiên hà hiện đang trong quá trình hợp nhất, do đó cuối cùng chúng sẽ tạo thành một cụm khổng lồ. Một số vật thể trong ảnh thực tế ở xa hơn nhiều nhưng ánh sáng của chúng bị phóng đại hoặc bị biến dạng do một hiện tượng gọi là thấu kính hấp dẫn.
Các hình ảnh Hubble ban đầu được chụp vào năm 2014, cần khoảng 122 giờ phơi sáng. Các hình ảnh Webb được chụp vào đầu năm nay trong khoảng 22 giờ, cho phép tập hợp các thiên hà hoàn toàn mới tập trung vào tiêu điểm.
Trong hình ảnh tổng hợp thu được, các màu ánh sáng khác nhau biểu thị khoảng cách của thiên hà và kính viễn vọng nào đã chụp được chúng. Các thiên hà màu xanh lam là những thiên hà có bước sóng ngắn nhất, được Hubble nhìn thấy rõ nhất và nói chung là những thiên hà ở gần chúng ta hơn trên Trái đất. Màu xanh lá cây và màu vàng nằm ở giữa, trong khi các thiên hà màu đỏ là tác phẩm của Webb – chúng thường ở xa hơn nhiều hoặc bị bao phủ trong bụi, hầu như không thể nhìn thấy được đối với Hubble.
Rogier Windhorst, tác giả của nghiên cứu Webb cho biết: “Chúng tôi đang xây dựng dựa trên di sản của Hubble bằng cách đẩy tới những khoảng cách xa hơn và các vật thể mờ hơn”. “Toàn bộ bức tranh sẽ không trở nên rõ ràng cho đến khi bạn kết hợp dữ liệu Webb với dữ liệu Hubble.”
Tuy nhiên, những hình ảnh Webb không được chụp hoàn toàn vì mục đích thẩm mỹ. Nhóm nghiên cứu đang tìm kiếm “những vật chuyển tiếp” – những vật thể có độ sáng thay đổi theo thời gian – vì vậy họ đã tiến hành nhiều phiên quan sát cách nhau vài tuần để xem điều gì đã thay đổi. Trong trường quan sát này, họ phát hiện 14 chuyển tiếp, trong đó 12 tập trung ở ba thiên hà được phóng đại cao nhờ thấu kính hấp dẫn. Điều đó cho thấy chúng là các ngôi sao riêng lẻ hoặc các hệ sao nhanh chóng chuyển sang một hướng thẳng hàng cụ thể giúp tăng độ sáng của chúng lên đáng kể. Nhóm nghiên cứu cho biết hai hành tinh còn lại có khả năng là siêu tân tinh.
Haojing Yan, tác giả chính của một trong những nghiên cứu cho biết: “Chúng tôi gọi MACS0416 là Cụm Thiên hà Cây Giáng sinh, vì nó rất sặc sỡ và vì những ánh sáng nhấp nháy mà chúng tôi tìm thấy bên trong nó”. “Chúng ta có thể thấy sự chuyển tiếp ở khắp mọi nơi.”
Một nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Thiên văn học & Vật lý thiên văn , trong khi nghiên cứu kia đã được chấp nhận công bố trên Tạp chí Vật lý thiên văn .