El telescopio espacial James Webb de la NASA revela nuevas ideas sobre el clúster de bala y la materia oscura

El telescopio espacial James Webb de la NASA (JWST) ha presentado una nueva imagen notable del clúster de bala que representa la colisión colosal de dos grupos de galaxias. Esta imagen, realizada en colaboración con el Observatorio de rayos X Chandra de la NASA, no solo describe la distribución y la masa de la materia oscura, sino que también allana el camino para futuras investigaciones sobre la naturaleza fundamental de la materia oscura misma.

Los últimos hallazgos revelan el gas caliente que está presente en el grupo de balas, representada en un rosa de color falso, según lo detectado por Chandra. La ubicación estimada de la materia oscura, por otro lado, se ilustra en azul, medido por el JWST. De particular importancia es la separación de las representaciones azul y rosa, que han hecho preguntas sobre cómo la materia oscura y el gas podrían variar durante la colisión.

Posicionado a 3.900 millones de años de luz, el grupo de balas ha sido un tema destacado en la investigación de la materia oscura, que despertó debates sobre las implicaciones. En 2006, las imágenes enfatizadas por el telescopio espacial Hubble y Chandra enfatizaron la presencia de materia oscura basada en los efectos de la lente gravitacional causados ​​por su masa. Las colisiones entre los grupos de galaxias sirven como entornos ideales para probar hipótesis con respecto a la materia oscura, porque ofrecen un mecanismo natural para recolectar y estudiar cantidades significativas de esta sustancia enigmática.

Mientras que el JWST ofreció imágenes superiores del grupo de balas, estudios anteriores de Hubble y Chandra ya habían establecido que los grupos de galaxias individuales se mezclaban durante su colisión. Este fenómeno sugiere una interacción mínima entre partículas con materia oscura; Si se comunicaran considerablemente, se habrían retrasado y más cerca del gas intracluster caliente recolectado por Chandra.

Las posibilidades avanzadas del JWST han dado una imagen innovadora del clúster de balas, lo que permite a los investigadores crear un mapa detallado de distribución de materiales, incluidos problemas oscuros y ordinarios. El equipo, dirigido por Ph.D. El estudiante Sangjun Cha de la Universidad de Yonsei y el profesor James Jee, hicieron un descubrimiento importante al detectar la luz de miles de millones de estrellas que fueron expulsadas de sus galaxias, que ahora flotan libremente en el espacio entre los grupos. Esta «luz de estrella intracluster» jugó un papel importante en la refinación de la comprensión de la distribución de la materia oscura.

Sin embargo, el nuevo análisis también ha hecho preguntas adicionales. La tarjeta refinada indica que la materia oscura en el subcluster más grande aparece en una forma alargada de «martillo», de la cual Jee indica que no es fácil de explicar por una simple colisión. La masa de materia oscura se representa como bultos alrededor de lo que se conoce como las salas de grupos más brillantes, ubicadas en el chat de la codicia. El Matterhalo oscuro alrededor del subcluster más pequeño, por otro lado, es más compacto.

Cha y Jee especulan que esta masa alargada puede provenir de una colisión y fusión anteriores que involucra el subcluster más grande, que contribuye a la forma distorsionada actual. Tales eventos históricos podrían haber estirado y reorganizado el halo de la materia oscura durante miles de millones de años.

A pesar de estas nuevas ideas del JWST, el problema de las altas velocidades de colisión entre los subclusters sigue sin resolverse. Esta discrepancia continúa desafiando los modelos cosmológicos existentes. Incluso con las observaciones actualizadas, las velocidades de colisión requeridas continúan prediciendo considerablemente más altas que algunas simulaciones, lo que indica que esta área de investigación aún requiere una exploración adicional.

Dark Matter es más de una cuarta parte de la masa y la energía del universo, con alrededor del 85% de toda la materia que existe. La visión de sus características, incluida la sección de colisión y las razones detrás de esas altas velocidades, es crucial para una comprensión más profunda del universo. Aunque las observaciones del JWST no han determinado definitivamente la sección de colisión de la materia oscura, ayudaron a limitar el alcance de las estimaciones.

Los astrónomos están trabajando actualmente en un extenso esfuerzo para estudiar diferentes colisiones del grupo de galaxias desde múltiples perspectivas, y se esfuerzan por refinar las mediciones de las propiedades de la materia oscura. A medida que avanza la investigación, se espera que algunas teorías sobre la materia oscura puedan ser excluidas, por lo que solo se dejan unos pocos modelos factibles. Este trabajo, combinado con datos de experimentos profundos de búsqueda de mapateras oscuras subterráneas como Lux-Zeplin, puede anunciar una nueva era de concepto con respecto a uno de los misterios en profundidad de la ciencia: la verdadera naturaleza de la materia oscura.