El Telescopio James Webb produce una vista incomparable de la luz fantasmal en los cúmulos de galaxias

En los cúmulos de galaxias, hay una pequeña fracción de estrellas que vagan en el espacio intergaláctico porque son atraídas por las enormes fuerzas de marea generadas entre las galaxias del cúmulo. La luz de estas estrellas se llama luz interior (ICL) y es muy tenue. Es menos del 1% más brillante que el cielo más oscuro que podemos observar desde la Tierra. Esta es una de las razones por las que las imágenes del espacio son tan valiosas para analizar.

Las longitudes de onda infrarrojas nos permiten sondear los cúmulos de galaxias de una manera diferente a la luz visible. Gracias a su eficacia Longitudes de onda infrarrojas Y gracias a la claridad de las imágenes del JWST, los investigadores del IAC Mireia Montes e Ignacio Trujillo pudieron sondear la luz interior de SMACS-J0723.3-7327 con un nivel de detalle sin precedentes. De hecho, las imágenes del JWST del centro de este cúmulo tienen el doble de profundidad que las imágenes anteriores obtenidas por el telescopio espacial Hubble.

“En este estudio, mostramos el gran potencial de JWST para observaciones de objetos muy débiles”, explica Mireia Montes, primera autora del artículo. “Esto nos permitirá estudiar cúmulos de galaxias Lo cual es mucho más lejos y con mucho más detalle”.

Para analizar esta luz “fantasma” extremadamente tenue, así como la necesidad de capacidad de observación del nuevo telescopio, los investigadores desarrollaron nuevas técnicas de análisis que mejoran los métodos existentes. “En este trabajo, necesitábamos hacer un procesamiento adicional de las imágenes del JWST para poder estudiar la luz dentro del cúmulo, ya que es una estructura tenue y elástica. Esto fue clave para evitar sesgos en nuestras mediciones”, dice Mireia.

Gracias a los datos obtenidos, los investigadores pudieron demostrar el potencial de la luz dentro del cúmulo para estudiar y comprender los procesos involucrados en la formación de estructuras masivas como los cúmulos de galaxias. Analizando esta luz dispersa, encontramos que las partes internas del cúmulo se forman por la fusión de galaxias masivas, mientras que las partes externas se deben a la acumulación de galaxias. galaxias Similar a nuestra propia galaxia, la Vía Láctea.

Pero estas observaciones no solo proporcionan pistas sobre la formación de cúmulos de galaxias, sino también sobre las propiedades de un componente misterioso de nuestro universo: la materia oscura. Las estrellas emisoras de luz dentro del cúmulo siguen el campo gravitatorio del cúmulo, lo que convierte a esta luz en un excelente rastreador de la distribución de la materia oscura en estas estructuras.

JWST nos permitirá configurar una distribución materia oscura En estas colosales estructuras con una precisión sin precedentes, iluminando su naturaleza esencial”, concluye Ignacio Trujillo, segundo autor del artículo.

El artículo fue publicado en Cartas de revistas astrofísicas.