Webb Telescope ofrece un vistazo a uno de los accidentes más caóticos del universo

El clúster de bala, llamado así por su forma distintiva, ha sido considerado durante mucho tiempo una pistola humeante para la existencia de materia oscura en espacio.

(Lo siento, no pude resistir el juego de palabras).

Pero el Telescopio espacial James Webbuna asociación de NASA y sus homólogos europeos y canadienses, ahora ha rastreado ese material oculto con precisión sin precedentes. En nuevas imágenes, como la que se muestra en la parte superior de esta historia, los científicos han obtenido la información más detallada hasta ahora sobre la notoria colisión cósmica entre dos grupos masivos de galaxias, 3.8 mil millones de año luz lejos en la constelación de Carina.

Que hace esto grupo Famoso no es la violencia de todo. Es que el choque despojó la materia visible, como el gas caliente, de la materia oscura, una sustancia misteriosa pero abundante que no brilla ni interactúa con la luz. Este material invisible da forma sigilosamente a las galaxias.

“Las imágenes de Webb mejoran dramáticamente lo que podemos medir en esta escena, incluida la identificación de la posición de partículas invisibles conocidas como materia oscura”, dijo Kyle Finner, un científico de Caltech involucrado en la investigación, en una declaración.

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Con Webb, los astrónomos han descubierto miles de galaxias débiles y distantes previamente desconocidas y han utilizado los datos para mapear el peso total de la región.

Hace mucho tiempo, cuando los dos grupos de galaxias se estrellaron entre sí a velocidades ultra altas, las nubes de gas visibles disminuyeron y se arrastraron detrás, mientras la materia oscura continuaba. Esta separación fue capturada en parte en imágenes anteriores por la NASA’s Observatorio de rayos X de Chandrapero los últimos datos de Webb revelan detalles más sutiles.

En el nuevo estudiopublicado en Las cartas de la revista astrofísicalos investigadores combinaron mediciones de “lente gravitacional” fuerte y débil para crear un mapa de masa de alta resolución.

Cuando un objeto masivo como un clúster de galaxia se encuentra en el primer plano de una galaxia más distante, dobla y magnifica la luz de fondo en un proceso llamado lente gravitacional. La NASA a menudo usa la analogía de una bola de boliche colocada en un colchón de espuma o trampolín para ilustrar cómo la tela de la hora espacial se dobla: luz que de otro modo viajaría curvas rectas a medida que pasa a través del espacio -tiempo deformado. El fenómeno natural crea una lupa en el cielo, lo que permite a los científicos ver objetos aún más distantes de lo que normalmente sería posible.

El nuevo mapa no supone que la luz y la masa deben ir de la mano, una consideración crucial porque la materia oscura no brilla. En su lugar, rastrea cómo las galaxias de fondo aparecen deformadas.

Para comprender la lente gravitacional y la materia oscura, James Jee, profesor de la Universidad de Yonsei, dice que piense en un estanque lleno de agua y guijarros claros. El agua, en este caso, es una materia oscura, y las guijarros son galaxias de fondo.

“No se puede ver el ‘agua’ a menos que haya viento, lo que causa ondas”, dijo. “Esas ondas distorsionan las formas de las guijarros de abajo, lo que hace que el agua actúe como una lente”.

La verdadera sorpresa fue ver un débil rastro de masa que se extiende desde el subcluster, un posible “puente” de material que podría contar una historia más profunda sobre el pasado del clúster. En ese sendero, los investigadores también encontraron lo que se llama luz intracluster, estrellas que han sido despojadas de sus galaxias caseras y ahora derivadas libremente, limitadas solo por la gravedad del clúster.

Estas estrellas parecen seguir de cerca la materia oscura. Los investigadores descubrieron que la luz y la masa estaban alineados en solo unos 20,000 años luz. Esto significa estrellas errantes podría dar a los científicos una nueva forma de mapear la materia invisible en futuras colisiones de galaxias.

Los hallazgos insinúan que la historia del clúster de bala puede ser más desordenada de lo que los científicos pensaban. En lugar de una simple colisión de dos objetos, la evidencia apunta a una cadena de eventos más compleja, con otros Smashups anteriores. E incluso con todo este nuevo detalle, los investigadores aún no han capturado la imagen completa: el campo de visión de Webb solo incluye el “jefe del gigante”, como lo expresó un científico.

“Las imágenes iniciales de Webb nos permiten extrapolar cuán pesado es el ‘gigante’ completo”, dijo Jee, “pero necesitaremos observaciones futuras de todo el” cuerpo “del gigante para mediciones precisas”.