Detecção de luz de aglomerado abundante em aglomerados iniciais

A equipe do professor Jeon Ji-guk da Universidade Yonsei
Publicado na Nature

[정보통신신문=박남수기자] O professor da Universidade Yonsei Jeon Ji-guk (Departamento de Astronomia e Astronomia) e sua equipe de pesquisa usaram o Telescópio Espacial Hubble da NASA para detectar a luz interna de um aglomerado de galáxias produzido por estrelas perdidas em aglomerados de galáxias iniciais, provando que estrelas perdidas se formaram em grandes quantidades em uma data precoce. sendo.

Isso significa que a estrela errante pode atuar como um “rastreador visível” da matéria escura, e espera-se que o uso da luz do aglomerado de galáxias possa dar um grande passo à frente na compreensão da matéria escura desconhecida.

85% da massa total de matéria que compõe o universo ainda é matéria escura desconhecida. A matéria escura foi detectada pela primeira vez pela força gravitacional que a cria, mas não interage com a matéria comum além da gravidade e é invisível, portanto sua identidade continua sendo um dos maiores desafios da física no século XXI.

Intracluster Light (ICL) é a luz produzida pela deriva de estrelas entre galáxias em aglomerados de centenas de galáxias.

Esta estrela errante não está restrita a galáxias individuais, mas ainda é limitada pela atração gravitacional criada por todo o aglomerado de galáxias, de modo que pode desempenhar um papel como um “rastreador visível” na sondagem da matéria escura em aglomerados de galáxias. Recentemente, atraiu muita atenção do mundo acadêmico. No entanto, as origens de como essas estrelas perdidas escaparam de galáxias individuais e se tornaram livres para vagar dentro dos aglomerados de galáxias como são agora, até agora permanecem desconhecidas.

Como o telescópio é uma máquina do tempo que olha para o passado, para sabermos a origem das estrelas perdidas, ou seja, do passado, devemos observar aglomerados de galáxias no universo primitivo muito distante. Se havia pouca luz intergaláctica em um jovem aglomerado de galáxias no início do Universo, a estrela perdida se formou há relativamente pouco tempo, o que significa que as forças das marés superaram gradualmente a força gravitacional da galáxia e a empurraram para fora. Por outro lado, se estrelas perdidas são encontradas em abundância em pequenos aglomerados de galáxias, não muito diferentes do universo atual, isso significa que estrelas perdidas se formaram em grandes quantidades no início do universo. Neste último caso, as estrelas perdidas poderiam agregar valor como marcadores visíveis de matéria escura porque estão envolvidas na evolução dinâmica de aglomerados de galáxias há muito tempo, mas a teoria predominante na astronomia internacional até agora apoiou a primeira.

Até agora, tem sido difícil obter dados observacionais confiáveis ​​porque a luz de estrelas perdidas em aglomerados de galáxias no início do Universo era cerca de 10.000 vezes mais fraca que o brilho do céu noturno. Usando o Telescópio Espacial Hubble da NASA, a equipe de pesquisa da Universidade Yonsei conseguiu revelar a luz interna de um aglomerado de galáxias produzido por estrelas perdidas em 10 aglomerados de galáxias iniciais que têm apenas um terço da idade do universo atual. Surpreendentemente, o brilho da luz do aglomerado que eles mediram foi de cerca de 17% da luz total produzida pelo próprio aglomerado, muito semelhante às medições atuais do universo próximo.

Este é o resultado da última das duas possibilidades acima, que refuta a atual teoria predominante e também sugere que a pesquisa da matéria escura usando a luz interna do aglomerado galáctico é muito promissora. O Telescópio James Webb da NASA, lançado em dezembro do ano passado e atualmente em operação, tem um poder de captação de luz dez vezes maior que o do Telescópio Espacial Hubble, portanto, espera-se que faça progressos significativos no aglomerado de galáxias. Busca interior de luz futura.

Esta pesquisa foi realizada com o apoio do Projeto de Apoio a Pesquisadores de Nível Médio, organizado pelo Ministério da Educação, a Fundação Nacional de Pesquisa da Coreia e a Iniciativa de Pesquisa Futura Líder da Universidade de Yonsei. O professor da Universidade Yonsei Jeon Ji-guk (autor correspondente) e o pesquisador Joo Hyung-jin (primeiro autor) conduziram a pesquisa juntos, e os resultados da pesquisa foram publicados em 5 de janeiro na revista britânica Nature, uma revista acadêmica internacional de alto escalão.