SCIENCES ENERGIES ENVIRONNEMENT /Le monde selon la physique :w48 / JAMES WEBB

 

James Webb telescope produces an unparalleled view of the ghostly light in galaxy clusters

by Instituto de Astrofísica de

Le télescope James Webb produit une vue inégalée de la lumière fantomatique dans les amas de galaxies

par Instituto de Astrofísica de Canarias

PHOTO/  SMACS-J0723.3-7327 obtenue avec la caméra NIRCAM embarquée sur JWST. Les données ont été traitées par l'équipe IAC pour améliorer la détection de la faible lumière entre les galaxies (noir et blanc). Crédit : NASA, ESA, CSA, STScI.

Dans les amas de galaxies, il y a une fraction d'étoiles qui errent dans l'espace intergalactique parce qu'elles sont entraînées par d'énormes forces de marée générées entre les galaxies de l'amas. La lumière émise par ces étoiles s'appelle llumière intracluster (ICL) et est extrêmement faible. Sa luminosité est inférieure à 1% de la luminosité du ciel le plus sombre que nous puissions observer depuis la Terre. C'est une des raisons pour lesquelles les images prises depuis l'espace sont très précieuses pour l'analyser.

Les longueurs d'onde infrarouges nous permettent d'explorer les amas de galaxies d'une manière différente qu'avec la lumière visible. Grâce à son efficacité aux longueurs d'onde infrarouges et à la netteté des images du JWST, les chercheurs de l'IAC Mireia Montes et Ignacio Trujillo ont pu explorer la lumière intracluster de SMACS-J0723.3-7327 avec un niveau de détail sans précédent. En fait les images du JWST du centre de cet amas sont deux fois plus profondes que les images précédentes obtenues par le télescope spatial Hubble.

"Dans cette étude, nous montrons le grand potentiel de JWST pour observer un objet aussi faible", explique Mireia Montes, la première auteure de l'article. "Cela nous permettra d'étudier des amas de galaxies beaucoup plus éloignés et de manière beaucoup plus détaillée", ajoute-t-elle.

Afin d'analyser cette lumière « fantomatique » extrêmement faible, tout en ayant besoin de la capacité d'observation du nouveau télescope spatial, les chercheurs ont développé de nouvelles techniques d'analyse, qui améliorent les méthodes existantes. "Dans ce travail, nous devions effectuer un traitement supplémentaire sur les images JWST pour pouvoir étudier la lumière intracluster, car il s'agit d'une structure faible et étendue. C'était essentiel pour éviter les biais dans nos mesures", explique Mireia.

Image du "First Deep Field" du télescope James Webb qui a permis d'étudier la lumière intra-amas de l'amas SMACS-J0723.3-7327. Crédit : NASA, ESA, ASC, STScI

Grâce aux données obtenues, les chercheurs ont pu démontrer le potentiel de la lumière intracluster pour étudier et comprendre les processus qui entrent dans la formation de structures aussi massives que les amas de galaxies. "En analysant cette lumière diffuse, nous constatons que les parties internes de l'amas sont formées par une fusion de galaxies massives, tandis que les parties externes sont dues à l'accrétion de galaxies similaires à notre Voie lactée", note-t-elle.

Mais ces observations offrent non seulement des indices sur la formation des amas de galaxies, mais aussi sur les propriétés d'un composant mystérieux de notre univers : la matière noire. Les étoiles qui émettent la lumière intraamas suivent le champ gravitationnel de l'amas, ce qui fait de cette lumière un excellent traceur de la répartition de la matière noire dans ces structures.

"Le JWST nous permettra de caractériser la distribution de la matière noire dans ces énormes structures avec une précision sans précédent, et d'éclairer sa nature fondamentale", conclut Ignacio Trujillo, le deuxième auteur de l'article.

L'article est publié dans The Astrophysical Journal Let

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COMMENTAIRES 

Autant je  comprends  le plaisir des auteurs  a découvrir  l'utilité de l'nfra rouge  pour  reperer les niveaux faibles d 'é nergies thermiques   ,autant je me permer   de douter que ce soit un moyen précis de percevoir  les masses d 'énergie noires   leurs structures et leur localisation  ...La matière noire   n 'est perceptible  que par sa gravité   .... Et je m 'interroge  sur sa ''sensibilité  thermique'' (  en thermodynamique  on parle de '' chaleur spécifique  )  . Elle doit etre trés faible  ,donc avec des  valeurs  optiquement floues   ......

XXXT

The paper is published in The Astrophysical Journal Letters.

More information: Mireia Montes et al, A New Era of Intracluster Light Studies with JWST, The Astrophysical Journal Letters (2022). DOI: 10.3847/2041-8213/ac98c5

Journal information: Astrophysical Journal Letters 

Provided by Instituto de Astrofísica de Canarias 

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