В скоплениях галактик есть часть звезд, которые уходят в межгалактическое пространство, потому что их вытягивают огромные приливные силы, возникающие между галактиками в скоплении. Свет, излучаемый этими звездами, называется внутрикластерным. Его яркость составляет менее 1% от яркости самого темного неба, которое мы можем наблюдать с Земли. Это одна из причин, по которой снимки, сделанные из космоса, очень ценны для его анализа.
Используя космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST) исследователи IAC Мирейя Монтес и Игнасио Трухильо смогли исследовать внутрикластерный свет от SMACS-J0723.3-7327 с беспрецедентным уровнем детализации. На самом деле изображения JWST из центра этого скопления в два раза глубже предыдущих изображений, полученных космическим телескопом «Хаббл».
Чтобы проанализировать этот чрезвычайно слабый «призрачный» свет, исследователи разработали новые методы анализа. «В этой работе нам нужно было выполнить некоторую дополнительную обработку изображений JWST, чтобы иметь возможность изучать внутрикластерный свет, поскольку это слабая и протяженная структура. Это было ключом к тому, чтобы избежать погрешностей в наших измерениях», - говорит Мирейя.
Благодаря полученным данным исследователи смогли продемонстрировать потенциал внутрикластерного света для изучения и понимания процессов, которые участвуют в формировании структур столь массивных, как скопления галактик.
«Анализируя этот рассеянный свет, мы обнаруживаем, что внутренние части скопления формируются в результате слияния массивных галактик, в то время как внешние части обусловлены аккрецией галактик, похожих на наш Млечный путь», - отмечает она.
Но эти наблюдения дают ключ не только к пониманию формирования скоплений галактик, но и к свойствам таинственного компонента нашей Вселенной - темной материи. Звезды, излучающие внутрикластерный свет, следуют за гравитационным полем скопления, что делает этот свет отличным индикатором распределения темной материи в этих структурах.
«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.
Статья опубликована в журнале Astrophysical Journal Letters.
0 
