L’immagine del Telescopio Webb copre un’area di cielo corrispondente all’incirca alle dimensioni di un granello di sabbia tenuto a distanza di un braccio, un minuscolo frammento del vasto universo. La massa combinata di questo ammasso di galassie agisce come una lente gravitazionale, ingrandendo le galassie più lontane, comprese alcune la cui luce che vediamo nella foto è partita quando l’universo aveva meno di un miliardo di anni. Questo campo profondo, ripreso dalla “Fotocamera del vicino infrarosso” (NIRCam) del Telescopio Webb, è una composizione di immagini riprese a diverse lunghezze d’onda, per un totale di 12,5 ore, raggiungendo profondità a lunghezze d’onda infrarosse maggiori dei più profondi campi che Hubble riesce a catturare in settimane di ripresa. E questo è solo l’inizio. I ricercatori continueranno a utilizzare il Telescopio Webb per fare esposizioni più lunghe, rivelando più del nostro vasto universo.

Questa immagine mostra l’ammasso di galassie SMACS 0723 come appariva 4,6 miliardi di anni fa, e molte altre galassie davanti e dietro l’ammasso. Molte altre informazioni su questo cluster emergeranno quando i ricercatori avranno analizzato i tanti dati raccolti dal Telescopio Webb. Questo campo è stato ripreso anche dallo “Strumento per il medio infrarosso” (MIRI) del Telescopio Webb, che osserva la luce nel medio infrarosso.

La NIRCam del Telescopio Webb è riuscita a riprendere nitidamente le galassie più lontane, rivelando strutture minuscole e deboli mai state viste prima, tra cui ammassi stellari e formazioni diffuse.

La luce di queste galassie ha impiegato miliardi di anni per raggiungerci. Quando guardiamo le galassie più giovani di questa foto stiamo guardando indietro nel tempo fino a meno di un miliardo di anni dal big bang. La luce è stata “stirata” dall’espansione dell’universo, allungandone la lunghezza d’onda fino all’infrarosso che il Telescopio Webb è stato progettato per osservare. I ricercatori inizieranno presto a saperne di più sulle masse, le età, le storie e le composizioni delle galassie.

Altri elementi visibili nella foto sono degli archi. Il potente campo gravitazionale di un ammasso di galassie può piegare i raggi di luce provenienti da galassie più lontane dietro di esso, proprio come una lente d’ingrandimento piega e deforma le immagini. L’immagine contiene anche stelle, caratterizzate dai raggi di diffrazione poiché appaiono più luminose a lunghezze d’onda più corte.

L’immagine MIRI del Telescopio Webb offre un caleidoscopio di colori e mette in evidenza dove si trova la polvere, un ingrediente importante per la formazione stellare e, in definitiva, per la vita stessa. Le galassie blu contengono stelle, ma pochissima polvere. Gli oggetti rossi in questo campo sono avvolti da spessi strati di polvere. Le galassie verdi sono popolate da idrocarburi e altri composti chimici. I ricercatori saranno in grado di utilizzare dati come questi per capire come le galassie si formano, crescono e si fondono tra loro e, in alcuni casi, perché smettono del tutto di formare nuove stelle.

Oltre a scattare immagini, due degli strumenti del Telescopio Webb hanno anche registrato gli spettri per alcune galassie, e cioè l’intensità della luce alle diverse frequenze: gli spettri rivelano le proprietà fisiche e chimiche degli oggetti, aiutando i ricercatori a identificare molte altre informazioni sulle galassie lontane in questa foto. Lo strumento “Spettrografo nel vicino infrarosso” (NIRSpec) del Telescopio Webb, grazie a una nuova tecnologia utilizzata per la prima volta nello spazio, ha raccolto dati da 48 singole galassie contemporaneamente. I dati hanno rivelato la luce di una galassia che ha viaggiato per 13,1 miliardi di anni prima che gli specchi del Telescopio Webb la catturassero. I dati NIRSpec dimostrano anche quanto saranno dettagliati gli spettri delle galassie con le osservazioni del Telescopio Webb.

Infine, lo strumento “Fotocamera del vicino infrarosso e spettrografo senza fessura” (NIRISS) ha utilizzato un particolare spettrografo ad ampio campo per acquisire contemporaneamente gli spettri di tutti gli oggetti nell’intero campo visivo. SMACS 0723 può essere visto vicino alla costellazione “Pesce Volante” nel cielo meridionale.