Фото из открытых источников
Космический телескоп «Джеймс Уэбб» (James Webb Space Telescope, JWST) наблюдал внутрикластерный свет (ICL), очень слабое излучение, производимое звездами, вырывающимися из своих галактик, когда эти космические острова взаимодействуют внутри скопления. Видение этого света имеет большое значение не только для понимания эволюции галактик и скоплений галактик, но и для загадки, имеющей решающее значение для всего нашего понимания космоса. Статья с выводами ученых была опубликована в The Astrophysical Journal Letters.
Снимок SMACS-J0723.3-7327, сделанный JWST в глубоком поле, был первым научным наблюдением, опубликованным космической обсерваторией. Его резкость невероятна и в два раза глубже, чем то, что можно увидеть с помощью Хаббла. Учитывая, что JWST видит Вселенную в инфракрасном свете, наблюдения позволяют изучать галактики, которые находятся намного дальше.
По мере расширения Вселенной свет далеких галактик «растягивается» и смещается в сторону более красных длин волн в явлении, похожем на доплеровский сдвиг, который мы можем услышать, скажем, от проезжающей машины скорой помощи, где высота звука меняется независимо от того, приближается она к вам или удаляется от вас.
«В этом исследовании мы показываем большой потенциал JWST для наблюдения за таким слабым объектом», — сказала первый автор статьи Мирейя Монтес. «Это позволит нам изучать скопления галактик, которые находятся намного дальше, и гораздо более подробно».
Теперь, хотя JWST великолепен, этот свет все еще чрезвычайно слаб, а галактики в скоплении чрезвычайно ярки, поэтому задача не решается только наблюдениями. Также требуются методы для анализа наблюдений таким образом, чтобы можно было отделить излучение от более ярких источников на изображении. Полученные данные рисуют картину того, как развивается скопление галактик.
«Анализируя этот рассеянный свет, мы обнаруживаем, что внутренние части скопления формируются в результате слияния массивных галактик, а внешние — в результате аккреции галактик, подобных нашему Млечному Пути», — поясняет Монтес.
Но эволюция галактик здесь не единственный решающий фактор. Наше лучшее понимание Вселенной требует присутствия невидимой (и все еще гипотетической) субстанции, известной как темная материя, которая взаимодействует только гравитационно, поэтому не слипается и не растягивается вокруг галактик. В галактическом скоплении, состоящем из сотен, если не тысяч галактик, темная материя распространяется по всему скоплению и вокруг него, и ICL — это способ ее проследить.
«JWST позволит нам охарактеризовать распределение темной материи в этих огромных структурах с беспрецедентной точностью и пролить свет на ее основную природу», — заключает Игнасио Трухильо, второй автор статьи.