Webb mapea la distribución de materia oscura en dos cúmulos de galaxias

El Telescopio Espacial James Webb se centró en el Cúmulo Bala, que integra dos cúmulos de galaxias, obteniendo imágenes muy detalladas con una abundancia sin precedentes de galaxias extremadamente tenues.

Gracias a las nítidas observaciones del Webb en el infrarrojo cercano de esta región, los investigadores han cartografiado con mayor precisión el contenido de los cúmulos de galaxias en colisión y la distribución de materia oscura.

"Con las observaciones del Webb, medimos cuidadosamente la masa del Cúmulo Bala con el mayor conjunto de datos de lente hasta la fecha, desde los núcleos de los cúmulos de galaxias hasta sus alrededores", declaró en un comunicado Sangjun Cha, estudiante de doctorado de la Universidad de Yonsei en Seúl, Corea del Sur, y autor principal del artículo publicado en The Astrophysical Journal Letters. Estudios previos del Cúmulo Bala con otros telescopios se basaron en datos de lente gravitacional significativamente menores, lo que resultó en estimaciones menos precisas de la masa del sistema.

"Las imágenes del Webb mejoran drásticamente lo que podemos medir en esta escena, incluyendo la localización de partículas invisibles conocidas como materia oscura", afirmó Kyle Finner, coautor y científico asistente del IPAC en Caltech en Pasadena, California.

DOS CÚMULOS DE GALAXIAS

Todas las galaxias están compuestas de estrellas, gas, polvo y materia oscura, que están unidas por la gravedad. El Cúmulo Bala está formado por dos conjuntos de galaxias muy masivos, conocidos como cúmulos de galaxias, que a su vez están unidos por la gravedad.

Estos cúmulos de galaxias actúan como lentes gravitacionales, amplificando la luz de las galaxias de fondo. "El efecto de lente gravitacional nos permite inferir la distribución de la materia oscura", afirmó James Jee, coautor, profesor de la Universidad de Yonsei e investigador asociado de la UC Davis en California.

En total, el equipo midió miles de galaxias en las imágenes del Webb para calcular con precisión la masa visible e invisible de estos cúmulos de galaxias. También cartografiaron y midieron cuidadosamente la luz colectiva emitida por estrellas que ya no están ligadas a galaxias individuales, conocidas como estrellas intracúmulos.

NUEVA IMAGEN

El mapa revisado del Cúmulo Bala se muestra en una nueva imagen (arriba): sobre una imagen de la NIRCam (Cámara de Infrarrojo Cercano) del Webb, se encuentran datos del Observatorio de rayos X Chandra de la NASA que muestran gas caliente en rosa, incluyendo la forma de bala a la derecha. Las mediciones refinadas de la materia oscura, calculadas por el equipo utilizando las observaciones del Webb, se representan en azul. Los cúmulos de galaxias definidos se encuentran dentro de los círculos discontinuos.

"Confirmamos que la luz intracúmulo puede ser un indicador fiable de la materia oscura, incluso en un entorno altamente dinámico como el Cúmulo Bala", afirmó Cha. Si estas estrellas no están ligadas a galaxias, sino a la materia oscura del cúmulo, podría resultar más fácil determinar detalles específicos sobre la materia invisible.

En conjunto, las nuevas mediciones de los investigadores refinan significativamente nuestro conocimiento sobre cómo se distribuye la masa en el Cúmulo Bala. El cúmulo de galaxias de la izquierda presenta un área de masa asimétrica y alargada a lo largo del borde izquierdo de la región azul, lo cual es una pista que apunta a fusiones previas en ese cúmulo.