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La primera imagen de campo profundo del universo tomada por el Telescopio Espacial James Webb (JWST) ha permitido a los científicos estudiar la luz tenue, casi fantasmal, de las estrellas huérfanas que existe entre las galaxias en los cúmulos de galaxias.
Estas estrellas, que no están unidas gravitacionalmente a las galaxias, son arrancadas de sus hogares y hacia el espacio intergaláctico por las enormes fuerzas de marea generadas entre las galaxias en los cúmulos. La luz emitida por estas estrellas huérfanas se llama luz intracúmulo y es tan tenue que tiene solo el uno por ciento del brillo del cielo más oscuro que se puede ver. País:.
Estudiar esta luz fantasmal de las estrellas huérfanas no solo puede revelar cómo se forman los cúmulos de galaxias, sino que también puede dar pistas a los científicos sobre las propiedades de las estrellas. materia oscurauna sustancia misteriosa que constituye aproximadamente el 85% de la masa del universo.
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La materia oscura no interactúa con la luz, lo que significa que los científicos saben que no es lo mismo que la materia cotidiana, que se compone de protones y: neutrones. Actualmente, su presencia solo puede inferirse de sus interacciones gravitatorias, que literalmente evitan que las estrellas y los planetas de las galaxias se alejen unos de otros.
JWST ve el universo en luz infrarroja, frecuencias de radiación electromagnética que permiten a los astrónomos ver los cúmulos de galaxias de manera diferente a una fotografía tomada en luz visible.
La claridad de las imágenes infrarrojas del JWST permitió a los investigadores del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) Mireya Montes e Ignacio Trujillo estudiar la luz intracúmulo del cúmulo de galaxias SMACS-J0723.3–7327 a un nivel sin precedentes.
Esta claridad proviene del hecho de que las imágenes JWST de SMACS-J0723.3–7327, ubicadas a unos 4 mil millones de años luz de la Tierra en la constelación de Volans, tienen el doble de profundidad que las observaciones anteriores del mismo cúmulo. telescopio espacial Hubble.
«En este estudio, demostramos el gran potencial de JWST para observar un objeto tan débil», dijo Montes, primer autor del estudio. declaración (se abre en una pestaña nueva). «Esto nos permitirá estudiar cúmulos de galaxias que están mucho más lejos y con mucho más detalle».
Sin embargo, estudiar esta tenue luz intracúmulo requirió algo más que el poder de observación de JWST, lo que significa que el equipo también tuvo que desarrollar nuevas técnicas de análisis de imágenes. “En este trabajo, tuvimos que hacer un procesamiento adicional en las imágenes del JWST para poder estudiar la luz del cúmulo interno, porque es una estructura tenue y extendida”, explica Montes. «Eso fue clave para evitar sesgos en nuestras mediciones».
Los datos que obtuvieron los científicos son una asombrosa demostración del potencial de la luz intracúmulo para revelar los procesos de formación de estructuras en los cúmulos de galaxias.
«Al analizar esta luz dispersa, encontramos que las partes internas del cúmulo están formadas por la fusión de galaxias masivas, mientras que las partes externas son causadas por la acumulación de galaxias como la nuestra. vía Lácteadijo Montes.
Además, debido a que las estrellas dentro del cúmulo siguen la influencia gravitacional del cúmulo en lugar de las galaxias individuales, la luz de estas estrellas huérfanas es una excelente manera de estudiar la distribución de la materia oscura en estos cúmulos.
«JWST nos permitirá caracterizar la distribución de la materia oscura en estas estructuras masivas con una precisión sin precedentes y arrojar luz sobre su naturaleza fundamental», agregó Trujillo, el segundo autor del estudio.
La investigación del dúo se publicó el 1 de diciembre. Cartas de revistas astrofísicas (se abre en una pestaña nueva).
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