سمحت أول صورة ميدانية عميقة للكون التقطها تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) للعلماء بدراسة الضوء الخافت شبه الشبحي من النجوم اليتيمة الموجودة بين المجرات في عناقيد المجرات.
هذه النجوم غير مرتبطة جاذبيًا بالمجرات ، يتم سحبها بعيدًا عن منازلها وتنجرف إلى الفضاء بين المجرات من خلال قوى المد والجزر الهائلة المتولدة بين المجرات في عناقيد. يُطلق على الضوء المنبعث من هؤلاء الأيتام النجميين ضوء intracluster وهو خافت جدًا لدرجة أنه يمتلك نسبة واحد بالمائة فقط من سطوع أحلك السماء بحيث يمكن رؤيته أرض.
لم تتمكن دراسة هذا الضوء الشبحي من النجوم اليتيمة فقط من الكشف عن كيفية تشكل العناقيد المجرية ، بل يمكن أن تعطي العلماء تلميحات حول خصائص المادة المظلمة، المادة الغامضة التي تمثل حوالي 85٪ من كتلة الكون.
متعلق ب: قال العلماء إن تلسكوب جيمس ويب الفضائي يكشف عن أقدم مجرات الكون بشكل لم يسبق له مثيل
لا تتفاعل المادة المظلمة مع الضوء مما يعني أن العلماء يعرفون أنها ليست مثل المادة اليومية المكونة منها البروتونات و النيوترونات. لا يمكن حاليًا الاستدلال على وجوده إلا من خلال تفاعلاته الجاذبية التي تمنع حرفيًا نجوم وكواكب المجرات من التحليق بعيدًا.
يرى JWST الكون في ضوء الأشعة تحت الحمراء ، ترددات الإشعاع الكهرومغناطيسي التي تسمح لعلماء الفلك برؤية مجموعات المجرات بشكل مختلف عن الصورة المرسومة في الضوء المرئي.
سمحت حدة صور الأشعة تحت الحمراء لـ JWST للباحثين معهد الفضاء الفلكي في جزر الكناري (IAC) Mireia Montes و Ignacio Trujillo بدراسة الضوء داخل العنقود المجري SMACS-J0723.3-7327 بمستوى غير مسبوق من التفاصيل.
تنبع هذه الحدة من حقيقة أن صور JWST لـ SMACS-J0723.3-7327 ، التي تقع على بعد حوالي 4 مليارات سنة ضوئية من الأرض في كوكبة فولان ، تبلغ ضعف عمق ملاحظات المجموعة نفسها التي تم التقاطها سابقًا بواسطة تلسكوب هابل الفضائي.
قال مؤلف البحث الأول مونتيس في بيان (يفتح في علامة تبويب جديدة). “سيسمح لنا هذا بدراسة عناقيد المجرات البعيدة بكثير ، وبتفاصيل أكبر بكثير.”
تتطلب دراسة هذا الضوء الخافت داخل العنقود أكثر من مجرد قوة المراقبة لـ JWST ، مما يعني أن الفريق بحاجة أيضًا إلى تطوير تقنيات جديدة لتحليل الصور. وأوضح مونتيس في البيان: “في هذا العمل ، احتجنا إلى إجراء بعض المعالجة الإضافية لصور JWST لنتمكن من دراسة الضوء داخل العنقود ، حيث إنه هيكل خافت وممتد”. “كان هذا أمرًا أساسيًا لتجنب التحيز في قياساتنا”.
تُعد البيانات التي حصل عليها العلماء دليلًا صارخًا على إمكانات الضوء داخل العنقود للكشف عن العمليات الكامنة وراء تكوين البنية في العناقيد المجرية.
“عند تحليل هذا الضوء المنتشر ، وجدنا أن الأجزاء الداخلية للعنقود تتشكل عن طريق اندماج المجرات الضخمة ، في حين أن الأجزاء الخارجية ناتجة عن تراكم المجرات المشابهة لمجرتنا درب التبانة، “قال مونتيس.
بالإضافة إلى ذلك ، نظرًا لأن النجوم داخل العنقود تتبع تأثير الجاذبية للعنقود ككل بدلاً من تأثير المجرات الفردية ، فإن الضوء من هؤلاء الأيتام النجميين يقدم طريقة ممتازة لدراسة توزيع المادة المظلمة في هذه العناقيد.
أضاف المؤلف الثاني للدراسة تروجيلو: “سيسمح لنا اختبار JWST بتوصيف توزيع المادة المظلمة في هذه الهياكل الهائلة بدقة غير مسبوقة ، وإلقاء الضوء على طبيعتها الأساسية”.
تم نشر بحث الثنائي في 1 ديسمبر في رسائل مجلة الفيزياء الفلكية (يفتح في علامة تبويب جديدة).
تابعنا على تويتر تضمين التغريدة (يفتح في علامة تبويب جديدة) أو على فيسبوك (يفتح في علامة تبويب جديدة).
. “محلل حائز على جوائز. محب للموسيقى. منشئ. هواة Twitter. مستكشف ودود. محب للتواصل ودود.”