El telescopio espacial James Webb (JWST) ha provocado una revolución en nuestra comprensión de la materia oscura por sus hallazgos sobre BulletCluster, una ubicación de colisión cósmica de 3.800 millones de años de luz de la tierra. Este telescopio avanzado ha realizado el mapa más detallado de la materia oscura de la historia, de modo que se abre una nueva ventana en el carácter enigmático de esta escurridiza sustancia en un entorno astronómico extraordinario. El descubrimiento, publicado en el Cartas de diario astrofísicoOfrece información significativa sobre cómo la materia oscura interactúa durante las colisiones galácticas, lo que reformó nuestra comprensión de la estructura del universo.
El grupo de balas, una formación fascinante que consta de dos galaxias masivas que están unidas por fuerzas de gravedad, ofrece un laboratorio natural único para la observación de la materia oscura. Mientras que estos grupos chocan, generan un efecto de lente gravitacional que aumenta ligeramente de los sistemas de fondo. Este fenómeno permite a los científicos estudiar la distribución de la materia visible e invisible. Las observaciones de JWST han mejorado nuestra capacidad de evaluar con precisión la masa del grupo de balas, lo que resulta en la representación más clara de su materia oscura, que es una parte importante de la masa invisible del universo.
Uno de los progresos más importantes resultantes de este estudio fue el uso del conjunto de lentes gravitacionales de JWST para cuantificar la masa del grupo de balas. Sangjun Cha, estudiante de doctorado en la Universidad de Yonsei y el autor principal del estudio, enfatizó la importancia de este conjunto de datos, que incluye los datos de lente más grandes recopilados hasta la fecha, desde el núcleo de los grupos de Galaxy hasta sus bordes más alejados.
Este conjunto de datos consiste en imágenes de infrarrojo casi que ofrecen una imagen sin precedentes de la colisión cósmica. Al integrar estos datos con imágenes de rayos X registradas por el Observatorio de rayos X Chandra de la NASA, los investigadores lograron un mapeo más complicado de la distribución de material oscuro en el clúster. El mapa refinado descubrió estructuras complejas y una distribución de masa asimétrica, lo que indica una historia tumultuosa caracterizada por varias colisiones de miles de millones de años. Las ideas derivadas de esta observación detallada de la materia oscura pueden despejar el camino para nuevas teorías sobre su comportamiento e interacciones con la materia visible.
El centro de este estudio es el fenómeno de las lentes gravitacionales, donde la inmensa masa de grupos de Melkweg se dobla ligeramente de galaxias más distantes, lo que los aumenta efectivamente. Con esta técnica, los astrónomos pueden visualizar la distribución de la materia oscura sin observación directa. El tamaño significativo del grupo de balas y las lentes de gravedad resultantes lo convierten en un tema excepcional para la investigación de la materia oscura.
Kyle Finner, coautor del estudio y científico asistente de Caltech, señaló sobre el progreso sustancial que las posibilidades de imágenes de Webb han hecho para medir estos fenómenos cósmicos. La capacidad de identificar las posiciones de estas partículas invisibles es vital para ampliar nuestra comprensión de la estructura general del universo, incluida la formación de estrellas y las características de la materia oscura.
La interacción dinámica entre la materia visible y la materia oscura durante las colisiones galácticas agrega un contexto rico al estudio del grupo de balas. Mientras los grupos de galaxias se fusionaron, su gas caliente fue desplazado y separado, lo que hizo que la materia oscura en línea con las galaxias, una relación confirmada por imágenes de rayos X de Chandra que ilustraba el desplazamiento del gas.
Finner explicó: «Mientras los clústeres de Galaxy chocaron, su gas fue remolcado y dejado atrás, lo que confirma las fotos de rayos X. Las observaciones de Webb muestran que la materia oscura aún coincide con las galaxias y no fue remolcada». Este hallazgo indica que la materia oscura interactúa con gas en comparación con la materia visible, lo que mejora el concepto de que la materia oscura no solo es invisible, sino también una interacción débil con otras formas de materia.
Las revelaciones de JWST trascienden la exploración puramente técnica; Ofrecen información esencial sobre las fuerzas cósmicas invisibles que forman el universo. El mapeo detallado de la materia oscura y sus interacciones con galaxias visibles puede refinar modelos teóricos de formación y evolución de las estrellas. Este concepto permite a los científicos recopilar ideas sobre cómo evolucionan las estructuras cósmicas masivas y el papel que juega la materia oscura al influir en las características a gran escala del universo.
La tarjeta de materia oscura recientemente desarrollada ha presentado características que sugieren colisiones anteriores, como un área de masa alargada en el lado izquierdo del grupo más grande. Estos hallazgos indican la historia histórica caótica del trabajo de la bala y revelan indicaciones de las complicadas interacciones que se han retirado durante miles de millones de años. Al comprender el comportamiento de la materia oscura durante tales colisiones, los investigadores pueden mejorar sus simulaciones de grupos de galaxias y su evolución, estimulando más investigaciones y descubrimientos en astrofísica.
 has revolutionized our understanding of dark matter through its findings on the Bullet Cluster, a cosmic collision site){kind=link}