Das James-Webb-Teleskop liefert einen unvergleichlichen Blick auf das gespenstische Licht in Galaxienhaufen

In Galaxienhaufen gibt es einen kleinen Teil der Sterne, die im intergalaktischen Raum wandern, weil sie von den enormen Gezeitenkräften angezogen werden, die zwischen den Galaxien im Haufen erzeugt werden. Das Licht dieser Sterne wird als inneres Licht (ICL) bezeichnet und ist sehr schwach. Er ist weniger als 1 % heller als der dunkelste Himmel, den wir von der Erde aus beobachten können. Dies ist einer der Gründe, warum Bilder aus dem Weltraum so wertvoll für die Analyse sind.

Infrarotwellenlängen ermöglichen es uns, Galaxienhaufen auf andere Weise zu untersuchen als sichtbares Licht. Dank seiner Effizienz Infrarot-Wellenlängen Und durch die Klarheit der JWST-Bilder konnten die IAC-Forscher Mireia Montes und Ignacio Trujillo das innere Licht von SMACS-J0723.3-7327 mit einer beispiellosen Detailgenauigkeit untersuchen. Tatsächlich sind Bilder vom JWST des Zentrums dieses Clusters doppelt so tief wie frühere Bilder, die vom Hubble-Weltraumteleskop aufgenommen wurden.

„In dieser Studie zeigen wir das große Potenzial von JWST für sehr lichtschwache Objektbeobachtungen“, erklärt Mireia Montes, Erstautorin des Artikels. „Damit können wir studieren Galaxienhaufen Das ist viel weiter und viel detaillierter.“

Um dieses extrem schwache „Geisterlicht“ sowie die Notwendigkeit der Beobachtungsfähigkeit des neuen Teleskops zu analysieren, entwickelten die Forscher neue Analysetechniken, die bestehende Methoden verbessern. „Bei dieser Arbeit mussten wir die JWST-Bilder zusätzlich verarbeiten, um das Licht innerhalb des Clusters untersuchen zu können, da es sich um eine schwache, dehnbare Struktur handelt. Dies war der Schlüssel, um Verzerrungen bei unseren Messungen zu vermeiden“, sagt Mireia.

Dank der gewonnenen Daten konnten die Forscher das Potenzial von Licht innerhalb des Haufens demonstrieren, um die Prozesse zu untersuchen und zu verstehen, die an der Bildung massiver Strukturen wie Galaxienhaufen beteiligt sind. Bei der Analyse dieses Streulichts fanden wir heraus, dass die inneren Teile des Haufens durch die Verschmelzung massereicher Galaxien entstanden sind, während die äußeren Teile auf die Ansammlung von Galaxien zurückzuführen sind Galaxien Ähnlich wie unsere eigene Galaxie, die Milchstraße.

Doch diese Beobachtungen liefern nicht nur Hinweise auf die Entstehung von Galaxienhaufen, sondern auch auf die Eigenschaften eines mysteriösen Bestandteils unseres Universums: Dunkle Materie. Die Licht emittierenden Sterne innerhalb des Haufens folgen dem Gravitationsfeld des Haufens, was dieses Licht zu einem hervorragenden Tracker der Verteilung der Dunklen Materie in diesen Strukturen macht.

Mit JWST können wir eine Verteilung konfigurieren Dunkle Materie In diesen kolossalen Strukturen mit beispielloser Präzision, die ihre wesentliche Natur beleuchtet“, schließt Ignacio Trujillo, Zweitautor des Artikels.

Das Papier erschien in Astrophysikalische Zeitschriftenbriefe.