Modelo mejorado de la distribución de masa del cúmulo de galaxias SMACS J0723.3−7327 basado en la imagen del Telescopio Webb.

Esta imagen del JWST muestra el cúmulo de galaxias SMACS J0723.3−7327 con una gran cantidad de galaxias de fondo con lentes. La barra blanca en la parte inferior corresponde a 50 segundos de arco, que es aproximadamente el tamaño máximo de Júpiter observado desde la Tierra. Crédito: NASA, ESA, CSA y STScI

Usando la primera imagen científica publicada por el Telescopio Espacial James Webb (JWST) este mes, un equipo internacional de científicos con una importante contribución de la Universidad Técnica de Munich (TUM) ha construido un modelo mejorado de la distribución de masa del cúmulo de galaxias SMACS. J0723 .3−7327. Actuando como una llamada lente gravitacional, el cúmulo de galaxias en primer plano produce y amplía múltiples imágenes de las galaxias de fondo. Una familia de estas múltiples imágenes pertenece a una galaxia, que el modelo espera que esté a unos 13 engranajes de distancia, es decir, cuya luz viajó unos 13.000 millones de años antes de llegar al telescopio.

Fue la primera imagen científica publicada por el telescopio espacial James Webb (JWST) de una lente gravitacional, en particular del cúmulo de galaxias SMACS J0723.3−7327. Las lentes gravitacionales, especialmente los cúmulos de galaxias, magnifican la luz de las galaxias de fondo y producen múltiples imágenes de estas galaxias. Antes de JWST, se conocían 19 imágenes múltiples de seis fuentes de fondo en SMACS J0723.3-7327. Los datos de JWST ahora han revelado 27 imágenes multiplex adicionales de otras diez fuentes de lentes.

Gabriel Bartosz-Kamenha, becario postdoctoral en TUM, el Instituto Max Planck de Astrofísica (MPA) y el Centro Alemán de Lentes Cósmicas (GCCL), señala. La colaboración primero utilizó datos del Telescopio Espacial Hubble (HST) y el Espectrógrafo de Unidades Múltiples (MUSE) para construir un modelo de lente “pre-JWST”, luego lo refinó utilizando las imágenes de infrarrojo cercano JWST recientemente disponibles. “La imagen de JWST es muy impresionante y hermosa, y muestra muchas fuentes de fondo de lentes multiplexadas, lo que nos permitió mejorar drásticamente el modelo de bloque de lentes”, agrega.

El Telescopio James Webb detecta galaxias muy lejanas

En esta imagen, las galaxias de fondo de lentes multiplexadas están numeradas, con colores cian que indican múltiples sistemas de imágenes ya conocidos y colores verdes que indican nuevas fuentes de lentes múltiples. Los recuadros muestran imágenes ampliadas de una galaxia muy distante con alguna infraestructura indicada por flechas verdes. Crédito: NASA, ESA, CSA y STScI (Anotaciones de MPA)

Uno de los modelos más precisos disponibles.

Muchas de estas nuevas fuentes lenticulares aún no tienen estimaciones de distancia, y los científicos usaron su modelo de masa para predecir qué tan lejos es probable que estén estas galaxias lenticulares. Uno de ellos probablemente se encontró a una asombrosa distancia de 13 engranajes (desplazamiento al rojo> 7,5), es decir, su luz se emitió durante las primeras etapas del universo. Esta galaxia se duplica en tres imágenes y su luminosidad se magnifica por un factor de μ≈20 en total.

Sin embargo, para estudiar estos objetos primordiales, es necesario describir con precisión el efecto de la lente para un grupo de galaxias en primer plano. “Nuestro modelo integral preciso forma la base para explorar los datos de JWST”, afirma Sherry Soyo, profesora de cosmología observacional en TUM, jefa del grupo de investigación Max Planck en MPA e investigadora visitante en el Instituto de Astronomía y Astrofísica de la Academia Sínica. “Las asombrosas imágenes del JWST muestran una gran variedad de galaxias hiperlentes, que se pueden estudiar en detalle gracias a nuestro modelo preciso”.

El nuevo modelo de distribución de masa frontal es capaz de reproducir las posiciones de todas las imágenes múltiples con gran precisión, lo que convierte al modelo en uno de los más precisos disponibles. Para los estudios de seguimiento de estas fuentes, se ponen a disposición del público modelos de lentes, incluidos mapas de ampliación y desplazamiento al rojo (es decir, distancias) estimados a partir del modelo. “Estamos muy entusiasmados con esto”, agrega Soyo. “Esperamos con ansias futuras observaciones del JWST de otros poderosos cúmulos de galaxias lenticulares. Estos no solo nos permitirán restringir mejor la distribución de masas galácticas, sino también estudiar galaxias con altos desplazamientos al rojo”.


Cómo el Telescopio Espacial James Webb nos permite ver las primeras galaxias del universo


más información:
GB Caminha et al, Primeras observaciones de lentes gravitacionales JWST: un nuevo modelo colectivo de múltiples imágenes con observaciones en el infrarrojo cercano de SMACS ~J0723.3−7327. arXiv: 2207.07567v1 [astro-ph.GA]arxiv.org/abs/2207.07567

Presentado por la Universidad Técnica de Munich

La frase: Modelo mejorado de la distribución masiva del cúmulo de galaxias SMACS J0723.3−7327 basado en la imagen del Telescopio Webb (28 de julio de 2022) recuperada el 29 de julio de 2022 de https://phys.org/news/2022-07-mass -galaxy-cúmulo – smacs-j072337327.html

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