Телескоп Джеймса Уэбба дает беспрецедентное изображение призрачного света в скоплениях галактик

Его яркость составляет менее 1% от яркости самого темного неба, которое мы можем наблюдать с Земли. Это одна из причин, почему изображения, сделанные из космоса, очень ценны для их анализа.

Инфракрасные волны позволяют исследовать скопления галактик иначе, чем с помощью видимого света. Благодаря его эффективности в инфракрасном диапазоне и четкости изображений телескопа Джеймса Уэбба, исследователи Мирейя Монтес и Игнасио Трухильо смогли исследовать внутрикластерный свет от SMACS-J0723.3-7327 с беспрецедентным уровнем детализации. На самом деле изображения центра этого скопления с Уэбом в 2 раза глубже, чем предыдущие изображения, полученные космическим телескопом Хаббла.

«В этом исследовании мы показываем большой потенциал космического телескопа Джеймса Уэбба для наблюдения столь слабого объекта», — объясняет Мирейя Монтес. «Это позволит изучать скопления галактик, которые находятся намного дальше и более подробно».

Чтобы проанализировать этот чрезвычайно слабый «призрачный» свет, а также нуждаясь в возможности наблюдения нового космического телескопа, исследователи разработали новые методы анализа, которые улучшают существующие методы. «В этой работе нужно было выполнить некоторую дополнительную обработку изображений JWST, чтобы иметь возможность изучать свет внутри скопления, поскольку это слабая и протяженная структура. Это было ключом к тому, чтобы избежать ошибок в измерениях», — говорит Мирейя.

Изображение телескопа Джеймса Уэбба, которое позволило изучить внутрикластерный свет скопления SMACS-J0723.3-7327.

Благодаря полученным данным исследователи смогли продемонстрировать потенциал внутрикластерного света для изучения и понимания процессов, ведущих к формированию таких массивных структур, как скопления галактик. «Анализируя рассеянный свет, мы обнаружили, что внутренние части скопления формируются в результате слияния массивных галактик, а внешние — в результате аккреции галактик, подобных Млечному Пути», — отмечает она.

Но эти наблюдения дают представление не только о формировании скоплений галактик, но и о свойствах таинственного компонента Вселенной: темной материи. Звезды, излучающие свет внутри скопления, следуют за гравитационным полем скопления, что делает этот свет отличным индикатором распределения темной материи в этих структурах.

«JWST позволит охарактеризовать распределение темной материи в этих огромных структурах с беспрецедентной точностью и пролить свет на ее основную природу», — заключает Игнасио Трухильо.