Un articolo pubblicato sulla rivista “The Astrophysical Journal Letters” riporta i risultati della più completa analisi della cosiddetta luce intracluster condotta finora. Mireia Montes e Ignacio Trujillo dell’Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) hanno usato il telescopio spaziale James Webb per osservare l’ammasso galattico SMACS-J0723.3-7327. In particolare, hanno sfruttato lo strumento NIRCam per rilevare la luce intracluster, che è estremamente fioca ma utile per studiare gli ammassi galattici in modi diversi rispetto alle osservazioni alla luce visibile. Si tratta di studi utili anche per capire la distribuzione della materia oscura.
La cosiddetta luce intracluster permea gli ammassi galattici ma è molto fioca, a livelli di luminosità stimati attorno all’1% di quella del cielo più buio osservabile dalla Terra. Si tratta della luce di stelle che finiscono nello spazio intergalattico in seguito a interazioni gravitazionali tra diverse galassie. I movimenti di queste stelle sono determinati dal campo gravitazionale all’interno dell’ammasso, generato soprattutto dalla materia oscura. Ciò rende la luce intracluster un tracciante della sua distribuzione.
Mireia Montes e Ignacio Trujillo stanno lavorando già da anni su questo tipo di mappatura della distribuzione della materia oscura come descritto in un loro articolo pubblicato nell’ottobre 2018 sulla rivista “Monthly Notices of the Royal Astronomical Society”. All’epoca usarono osservazioni condotte con il telescopio spaziale Hubble ma ora hanno potuto sfruttare le maggiori possibilità offerte dal James Webb.
I risultati ottenuti con le nuove osservazioni dell’ammasso galattico SMACS-J0723.3-7327 hanno mostrato ancora le straordinarie possibilità del telescopio spaziale James Webb. Le immagini agli infrarossi ottenute grazie allo strumento NIRCam sono state elaborate per migliorare la rilevazione della luce intracluster. Tecniche di analisi, necessarie a separare la luce intracluster da altre fonti e a distinguerla dal “rumore”, erano già state create negli anni scorsi e sono state migliorate per sfruttare al meglio le nuove osservazioni.
L’immagine (NASA, ESA, CSA, STScI) mostra il risultato dell’elaborazione di un’osservazione condotta con lo strumento NIRCam del telescopio spaziale James Webb dell’ammasso galattico SMACS-J0723.3-7327. La luce intracluster appare in bianco e nero tra le galassie.
Lo studio della luce intracluster offre anche informazioni sulla storia di un ammasso galattico. L’analisi mostra che le parti interne dell’ammasso SMACS-J0723.3-7327 si stanno formando in seguito a una fusione di galassie massicce mentre le sue parti esterne sono dovute all’accrescimento di galassie simili alla Via Lattea.
L’utilizzo del telescopio spaziale James Webb ha aperto una nuova fase degli studi basati sulla luce intracluster. Essi aiuteranno a ricostruire la storia degli ammassi galattici e a testare i modelli riguardanti la materia oscura, inclusi quelli alternativi che non ne prevedono l’esistenza.
