mardi, 7 février 2023

JWST repère une lumière « fantomatique » incroyablement faible émise entre les galaxies

JWST a en fait vu la lumière intraamas (ICL), l’émission extrêmement faible produite par les étoiles extraite de leurs galaxies lorsque ces îles cosmiques se connectent à l’intérieur d’un amas. Voir cette lumière a d’énormes ramifications non seulement pour comprendre l’évolution des galaxies et des amas de galaxies, mais aussi pour un mystère vital pour toute notre compréhension du cosmos.

Image en champ profond de JWST de SMACS-J0723.3 – 7327 a été la première observation scientifique publiée à partir de l’observatoire de la zone. Sa netteté est incroyable et deux fois plus profonde que ce que l’on peut voir avec Hubble. Étant donné que JWST voit l’univers en lumière infrarouge, les observations permettent d’étudier des galaxies beaucoup plus éloignées.

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Au fur et à mesure que l’espace lointain s’étend, la lumière des galaxies lointaines est « étendue » et pressée vers des longueurs d’onde plus rouges dans un phénomène comparable au décalage Doppler avec lequel nous pouvons parler, par exemple, avec une ambulance qui passe où la hauteur change, qu’elle s’approche ou se déplace loin de vous. » Dans cette étude, nous montrons l’excellente capacité du JWST à observer un élément aussi faible », a déclaré Mireia Montes, la première auteure de l’article, dans un communiqué de l’Instituto de Astrofísica de Canarias.  » Cela nous permettra d’étudier les amas de galaxies qui sont beaucoup plus éloignés, et dans des informations beaucoup plus élevées. « 

Image du premier champ profond du JWST qui l’a réellement fait possible d’étudier la lumière intra-amas de l’amas SMACS-J0723.3 -7327. Crédit image : NASA, ESA, CSA, STScI

Maintenant, alors que JWST est fantastique, cette lumière est encore incroyablement faible et le les galaxies de l’amas sont incroyablement brillantes, de sorte que la tâche n’est pas accomplie uniquement par des observations. Il nécessite également des techniques pour analyser les observations de manière à ce que les émissions puissent être séparées des sources les plus luminescentes de l’image. Les informations acquises brossent un tableau de l’évolution de l’amas de galaxies.

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 » En évaluant cette lumière diffusée, nous trouvons que les parties internes de l’amas sont formées par une fusion d’énormes galaxies, tandis que les parties externes sont dues à l’accrétion de galaxies comparables à notre Galaxie « , a expliqué Montes.

Mais le développement des galaxies n’est pas le seul aspect important ici. Notre meilleure compréhension de l’espace lointain nécessite l’existence d’une substance indétectable (et encore hypothétique) appelée matière noire qui n’interagit que gravitationnellement, de sorte qu’elle ne s’agglutine pas et s’étire autour des galaxies. Dans un amas de galaxies, avec des centaines sinon d’innombrables galaxies, la matière noire se répand à travers et autour de l’ensemble de l’amas, et l’ICL est une méthode pour la tracer.

 » Le JWST nous permettra de définir la distribution de la la matière noire dans ces énormes structures avec une précision sans précédent, et éclairer sa nature fondamentale », conclut Ignacio Trujillo, le 2ème auteur du post.

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Le court article est publié dans The Astrophysical Journal Letters.

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