James Webb obtém visão sem precedentes de aglomerado de galáxias

A luminosidade, conhecida como luz intra-aglomerado, é emitida por estrelas que vagam para o espaço intergaláctico porque são puxadas por enormes forças de maré geradas entre as galáxias. Embora esse tipo de luz seja extremamente fraca e com brilho inferior a 1% do brilho do céu mais escuro que podemos observar da Terra, a habilidade de Webb nos comprimentos de onda infravermelhos permitiu visualizar o fenômeno.

O resultado foram imagens do centro do aglomerado duas vezes mais profundas que registros anteriores obtidos pelo telescópio Espacial Hubble. Para observar a luz “fantasmagórica”, além de contarem com a capacidade observacional de Webb, os cientistas do IAC Mireia Montes e Ignacio Trujillo desenvolveram novas técnicas de análise, que melhoraram métodos já existentes.

“Nesse trabalho precisávamos fazer algum processamento extra nas imagens de James Webb para podermos estudar a luz intra-aglomerado, já que é uma estrutura tênue e estendida”, explica Montes, em comunicado. “Isso foi fundamental para evitar vieses em nossas medições.”

Conforme relata a pesquisadora, ao analisarem a luz difusa, ela e seu colega notaram que as partes internas do aglomerado estão sendo formadas por uma fusão de galáxias massivas, enquanto as externas são devido ao acréscimo de galáxias semelhantes à Via Láctea.

As observações demonstraram como analisar a luz intra-aglomerado pode servir para estudar a formação dos aglomerados. “Neste estudo mostramos o grande potencial do James Webb para observar um objeto tão fraco”, diz Montes. “Isso nos permitirá estudar aglomerados de galáxias que estão muito mais distantes e com muito mais detalhes”.

Os cientistas também podem usar as observações para entender as propriedades da matéria escura, uma forma invisível e misteriosa de matéria que compõe a maior parte da massa do Universo. Segundo a Nasa, “a gravidade da matéria escura leva a matéria normal (gás e poeira) a se acumular e se transformar em estrelas e galáxias”.

Astrônomos podem detectar a influência dessa matéria invisível observando como a gravidade dos aglomerados massivos dobra e distorce a luz das galáxias mais distantes localizadas atrás do aglomerado — fenômeno chamado de lente gravitacional.

As estrelas que emitem a luz intra-aglomerado seguem o campo gravitacional do aglomerado, o que torna essa luz um excelente traçador da distribuição da matéria escura nessas estruturas. “O Telescópio James Webb nos permitirá caracterizar a distribuição da matéria escura nessas enormes estruturas com uma precisão sem precedentes e lançar luz sobre sua natureza básica”, avalia Trujillo.