تصویر تلسکوپ «جیمز وب» از درخت کریسمس کیهانی

در این خوشه، تلسکوپ فضایی جیمز وب «چراغ‌های کریسمس» سوسوزن را به شکل ۱۴ جرم گذرا جدید کشف کرده است. این خوشه MACS۰۴۱۶ نام دارد و در فاصله ۴.۳ میلیارد سال نوری از زمین قرار گرفته است.

هائوجینگ یان (Haojing Yan)، دانشیار دپارتمان فیزیک و نجوم دانشگاه میسوری در بیانیه‌ای گفت: ما MACS۰۴۱۶ را خوشه کیهانی درخت کریسمس می‌نامیم، هم به دلیل رنگارنگ بودن آن و هم به دلیل نورهای سوسوزن که درون آن می‌بینیم. اجرام گذرا آن دسته از اجرامی در فضا مانند ستارگان منفرد هستند که به نظر می‌رسد به‌طور ناگهانی، روشن و سپس محو می‌شوند.

مشاهده بسیاری از اجرام گذرا در این کهکشان با همکاری جیمز وب با تلسکوپ فضایی هابل به دست آمد.

نور خوشه کهکشانی درخت کریسمس زمانی سفر خود را در سراسر کیهان آغاز کرد که منظومه شمسی که اکنون ۴.۶ میلیارد سال سن دارد، به تازگی شکل گرفته بود و تنها حدود ۳۰۰ میلیون سال سن داشت. این موضوع معمولا باعث می‌شود که نور آن حتی برای جیمز وب هم بیش از حد ضعیف باشد، اما ترفند کوچکی که آلبرت اینشتین آن را بیان کرد، مشاهده این درخت کریسمس کیهانی را کمی آسان‌تر کرد.

اینشتین در نظریه نسبیت عام خود در سال ۱۹۱۵ که به ماهیت گرانش مربوط می‌شود، گفته است: اجسام با جرم زیاد باید بافت فضا و زمان را بچرخانند و به عنوان یک موجود واحد به نام فضا-زمان با هم یکی شوند و انحنایی ایجاد کنند که ما به عنوان گرانش تجربه می‌کنیم و هنگامی که هر چیزی از جمله نور از این مناطق منحنی فضا می‌گذرد، مسیر آن منحرف و منحنی می‌شود.

هر چه به این مناطق نزدیک‌تر شوید انحنای شدیدتری را تجربه می‌کنید.

در نتیجه، هنگامی که جسمی از بین زمین و منبع نوری دوری عبور می‌کند، زمان زیادی طول می‌کشد که نور آن شیء پس زمینه به ما برسد، زیرا مسیر آن به دلیل انحنای ایجاد شده از یک خط مستقیم پیروی نمی‌کند. این در نهایت می‌تواند باعث شود که آن شیء پس زمینه از نقطه نظر ما تقویت شده به نظر برسد. این مفهوم «همگرایی گرانشی» نامیده می‌شود، زیرا جسم مداخله کننده به عنوان یک ذره‌بین طبیعی و کیهانی عمل می‌کند.

جیمز وب با موفقیت از این پدیده بهره برده است تا برخی از کهکشان‌های اولیه جهان را ببیند و تصویر آن از خوشه کیهانی درخت کریسمس آخرین نمونه از آن است.

یک هیولا در درخت کریسمس؟

این اجرام گذرا توسط یان و گروهش در حالی یافت شد که آن‌ها در حال بررسی چهار مجموعه از تصاویر گرفته شده توسط جیمز وب در طی حدود چهار ماه، به عنوان بخشی از برنامه JWST PEARLS GTO ۱۱۷۶  بودند. این گروه دو جرم در این تصاویر را به عنوان انفجارهای ابرنواختری شناسایی کرده‌اند که با رسیدن ستاره‌ها به پایان عمرشان اتفاق می‌افتد. یان از این نتیجه هیجان زده شده است، زیرا او و گروهش اکنون می‌توانند از این ابرنواخترها برای مطالعه کهکشان‌هایی که انفجارها در آنها رخ می‌دهند، استفاده کنند.

اخترشناسان همچنین مورد خارق‌العاده دیگری را در خوشه کهکشان درخت کریسمس یافتند. یک ستاره هیولایی در یک کهکشان که شبیه به زمانی است که جهان تنها سه میلیارد سال سن داشت. آن‌ها نام ستاره را از روی شب پره هیولایی داستان‌های علمی تخیلی ژاپنی «موترا»