Gracias a los ‘ojos’ infrarrojos del telescopio espacial James Webb, se ha observado con una nitidez sin precedentes la luz difusa y muy débil de estrellas que no están unidas gravitacionalmente a ninguna galaxia dentro de grandes cúmulos. Los datos, procesados en el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), también ofrecen pistas sobre la materia oscura.
Imagen de la luz intracumular del cúmulo SMACS-J0723.3-7327 obtenida por el telescopio Webb. Los datos han sido procesados en el Instituto de Astrofísica de Canarias para mejorar la detección de la débil luz entre las galaxias (en blanco y negro). / NASA, ESA, CSA, STScI
En los cúmulos de galaxias hay una fracción de estrellas que vagan en el espacio intergaláctico debido a que son arrancadas por enormes fuerzas de marea que se generan entre las distintas galaxias del cúmulo.
El brillo que proviene de estas estrellas recibe el nombre de luz intracumular (ICL, por sus siglas en inglés) y es extremadamente débil. Representa solo un 1 % o menos del brillo del cielo más oscuro que se puede observar desde la Tierra.
El Webb ofrece un retrato inédito de la luz intracumular de estrellas que vagan en el espacio intergaláctico debido a que son arrancadas por enormes fuerzas de marea que se generan entre las distintas galaxias del cúmulo
Gracias a la eficiencia en esas longitudes de onda infrarrojas y a la nitidez de sus imágenes, el telescopio espacial James Webb (JWST, de la NASA, la ESA y la agencia espacial canadiense), proporciona ahora un retrato inédito de esa luz fantasmal de un cúmulo de galaxias. Los resultados se publican en The Astrophysical Journal Letters.
Sus dos autores, Mireia Montes e Ignacio Trujillo, investigadores del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) han sido capaces de explorar la luz intracumular del cúmulo SMACS-J0723.3-7327 con un nivel de detalle sin precedentes.
Nueva era para estudiar la luz intracumular con el Webb
Las imágenes obtenidas con el Webb del centro de este cúmulo son dos veces más profundas que otras anteriores tomadas por el telescopio espacial Hubble. “En este estudio demostramos el gran potencial del James Webb para poder observar algo tan débil”, destaca Montes, “y esto nos va a permitir estudiar cúmulos de galaxias más lejanos y con mucho más detalle”.
Las imágenes obtenidas con el Webb del centro del cúmulo SMACS-J0723.3-7327 son dos veces más profundas que otras anteriores tomadas por el telescopio espacial Hubble.
Los resultados demuestran el potencial que tiene la luz intracumular para estudiar y comprender los procesos que intervienen en la formación de estructuras tan masivas como los cúmulos de galaxias.
“Analizando esta luz difusa encontramos que las partes internas del cúmulo están siendo formadas por una fusión de galaxias masivas, mientras que las partes externas son debidas a la acreción de galaxias similares a nuestra Vía Láctea”, apunta Montes.
Pistas sobre la materia oscura
Las estrellas que emiten la luz intracumular siguen el campo gravitatorio del cúmulo, lo que convierte a este tipo de luz en un trazador excelente de la distribución de materia oscura
Las estrellas que emiten la luz intracumular siguen el campo gravitatorio del cúmulo, lo que convierte a este tipo de luz en un trazador excelente de la distribución de materia oscura.
“El JWST nos permitirá caracterizar con una precisión sin precedentes la distribución de materia oscura en estas estructuras gigantescas y arrojar luz sobre su naturaleza última”, concluye Trujillo.
Referencia:
Montes, Mireia; Trujillo, Ignacio: “A new era of intracluster light studies with JWST”. The Astrophysical Journal Letters, 2022.