Una scoperta del telescopio James Webb ha rivelato segreti sulla materia oscura nell'universo

Lui Telescopio James Webb (JWST)Dalla sua uscita nel 2021, ha contribuito a centinaia di scoperte. Dalla misurazione più precisa dei livelli di luminosità delle stelle variabili Cefeidi, alle immagini più chiare di galassie e stelle grazie alla loro maggiore capacità di catturare le lunghezze d'onda dell'infrarosso, le loro scoperte stanno aiutando gli scienziati Comprendi meglio l'universo Soprattutto, a Materia oscura.

Nel settembre 2023, l'Osservatorio spaziale ha scoperto la galassia JWST-ER1g. Questo Sistema inattivoSono stati classificati così perché hanno smesso di formare stelle molto tempo fa, e sono arrivati ​​all'attenzione degli astronomi grazie a… L'anello perfetto di Einstein Che si formano attorno ad esso a causa della sua alta densità. Un gruppo di scienziati dell'Università della California, Riverside (UCR) ha analizzato la composizione della materia oscura della galassia, che si formerebbe solo 3,4 miliardi di anni Dopo BigBang, nel nuovo Stare Pubblicato su The Astrophysical Journal Letters.

“Il telescopio spaziale James Webb ci dà… Un'opportunità senza precedenti Per osservare le antiche galassie che si formarono quando l'universo era giovane. “Speriamo di vedere altre sorprese dal telescopio spaziale James Webb e di saperne presto di più sulla materia oscura”.

Lui Leggera distorsionePrende il nome dallo scienziato tedesco, perché è il risultato del comportamento gravitazionale chiamato “lente gravitazionale forte”, spiegato da Teoria della relatività. Gli oggetti ad alta densità sono capaci di questo Moltiplicare il tempo e lo spazio attorno ad esso, che influisce anche sui raggi luminosi. Questo fenomeno porta a Incremento e deviazione della luminosità emessa Attraverso galassie o stelle. Ciò fu confermato dall'astronomo Arthur Eddington, che osservò le stelle durante un'eclissi solare nel 1915 e rivelò che, a causa della grande massa del Sole, le loro posizioni apparenti durante il giorno differivano da quelle reali.

Ciò si verifica anche su scale più grandi tra galassie molto dense, come JWST-ER1g. Nelle immagini scattate dal James Webb Telescope, puoi vedere A Piegatura completa Per la luce proveniente dalle stelle dietro di te.

Una delle caratteristiche di questa galassia La quantità di materia oscura in esso contenuta Rispetto alla sua massa di componenti stellari. Questo tipo di questione è teorica, il che significa che lo è ancora Non è stato trovato in laboratorioMa gli scienziati ritengono che costituisca… L'85% della materia nell'universo” Secondo lui comunicato stampa Dall'UCR. JWST-ER1g ha un intorno aura Di questo problema, di cui è in parte responsabile Leggera distorsione.

Dalla massa totale di JWST-ER1g, gli astronomi hanno sottratto la sua massa Massa stellare per identificare La quantità di materia oscura Che si trova nel raggio dell'anello di Einstein. “Questo oggetto con una lente forte è unico perché lo ha L'anello perfetto di Einsteinda cui possiamo ottenere preziose informazioni sulla massa totale all'interno del raggio di Einstein, che è un passaggio cruciale nel test Proprietà della materia oscura“.

Facendo questi calcoli, sono giunti alla conclusione su quanta materia oscura ci sia Ha superato le loro aspettative. “Questo è preoccupante”, ha detto Yu. Nell'articolo pubblicato dagli scienziati, suggeriscono una possibile spiegazione per questo evento.

Lo studente laureato dell'UCLA Dimao Cong ha spiegato le ragioni espresse nello studio basandosi su calcoli e dati ottenuti da JWST. Iniziano dalla simulazione con Due tipi teorici di materia oscura: materia oscura fredda (CDM), le cui particelle viaggiano a una velocità inferiore a quella della luce; e la materia oscura autointeragente (SIDM), che avrà una maggiore capacità di interagire.

Sulla base di questi modelli, i risultati li hanno aiutati a raggiungere la seguente conclusione: “Quando Una questione normale (gas e stelle incontaminati) collassano e si condensano Alone di materia oscura Di JWST-ER1g, la corona può essere compressa, risultando in Alta densità. “I nostri studi numerici mostrano che questo meccanismo può spiegare la maggiore densità di materia oscura di JWST-ER1g: più massa di materia oscura nello stesso volume, che porta a una densità maggiore”.

Nello studio, il team ha affermato che “in futuro, Potrebbero essere scoperti altri oggetti come JWST-ER1 “Con il James Webb Space Telescope (JWST), testeremo ulteriormente le nostre interpretazioni del Clean Development Mechanism (CDM) e del SIDM”.