詹姆斯·韋伯望遠鏡對星系團中極難察覺的“幽靈之光”展開細緻觀察
在星系團中,有一部分恆星因為被星系團中的星系之間產生的巨大潮汐力拉出而游離到星系間的空間。這些恆星發出的光被稱為星系內光(ICL),這是極其微弱的。它的亮度還不到我們從地球上可以觀察到的最黑暗天空亮度的1%。這就是為什麼從太空拍攝的圖像對分析它非常有價值的原因之一。
紅外線波長使我們能夠以不同於可見光的方式探索星系團。由於韋伯號在探測紅外波段的效率和所得圖像的清晰度,IAC的研究人員Mireia Montes和Ignacio Trujillo能夠以前所未有的詳細程度探索SMACS-J0723.3-7327的星系團內的光線。事實上,來自韋伯的這個星團中心的圖像比以前由哈勃太空望遠鏡獲得的圖像要深一倍。
詹姆斯-韋伯望遠鏡的”第一深場”圖像,它使研究SMACS-J0723.3-7327星團的星團內光線成為可能。資料來源:NASA,ESA,CSA,STSCI
文章的第一作者Mireia Montes解釋說:”在這項研究中,我們展示了韋伯觀測一個如此微弱的物體的巨大潛力。這將使我們能夠研究更遠的星系團,而且是更詳細的星系團。”
為了分析這種極其微弱的”幽靈”光,以及需要新的太空望遠鏡的觀測能力,研究人員開發了新的分析技術,對現有方法進行了改進。”在這項工作中,我們需要對韋伯的圖像做一些額外的處理,以便能夠研究星團內的光線,因為它是一個微弱的延伸結構。這是避免我們的測量出現偏差的關鍵”,Mireia說。
詹姆斯-韋伯太空望遠鏡是繼哈勃之後又一個偉大的太空科學觀測站,旨在回答有關宇宙的突出問題,並在天文學的所有領域取得突破性發現。它是迄今為止被送入太空的最強大的紅外科學觀測站。資料來源:歐空局/ATG medialab
由於所獲得的數據,研究人員已經能夠證明星系團內的光在研究和理解像星系團這樣巨大的結構的形成過程中的潛力。她指出:”分析這種漫射光,我們發現星系團的內部部分是由大質量星系合併形成的,而外部部分則是由於類似於我們銀河系的星系的吸積。”
但是這些觀測不僅提供了關於星系團形成的線索,而且還提供了關於我們宇宙的一個神秘組成部分的屬性:暗物質。這篇文章的第二作者Ignacio Trujillo總結說:”發射星系團內光的恆星遵循星系團的引力場,這使得這種光成為這些結構中暗物質分佈的極好追踪器。”