Él Telescopio James Webb (JWST), desde su lanzamiento en 2021, ha contribuido a cientos de descubrimientos. Desde mediciones más precisas de los niveles de brillo de las estrellas variables Cefeidas, hasta imágenes nítidas de galaxias y estrellas gracias a su gran capacidad para capturar ondas infrarrojas, sus hallazgos ayudan a los científicos entender mejor el universo y, sobre todo, a la materia oscura.
En septiembre de 2023, el observatorio espacial descubrió la galaxia JWST-ER1g. Este sistema inactivoclasificado así porque dejó de formar estrellas hace mucho tiempo, llamó la atención de los astrónomos gracias a la anillo perfecto de einstein que se forma a su alrededor debido a su alta densidad. Un grupo de científicos de la Universidad de California en Riverside (UCR) analizó la composición de la materia oscura de la galaxia, que se habría formado apenas 3,4 mil millones de años después del BigBang, en un nuevo estudio publicado en The Astrophysical Journal Letters.
El científico Hai-Bo Yu, profesor de física y astronomía de la UCR que dirigió el equipo, explicó: “JWST nos brinda una oportunidad sin precedentes observar galaxias antiguas que se formaron cuando el universo era joven. “Esperamos ver más sorpresas del JWST y aprender más sobre la materia oscura pronto”.
Es un deformación ligeray lleva el nombre del científico alemán, ya que es el resultado del comportamiento gravitacional denominado “lente gravitacional fuerte”, explicado desde el teoría de la relatividad. Los cuerpos con una alta densidad son capaces de plegar el espacio-tiempo a su alrededor, lo que también afecta a los rayos de luz. Este fenómeno resulta en la aumento y desviación del brillo emitido por galaxias o estrellas. Lo confirmó el astrónomo Arthur Eddington, quien observó las estrellas durante un eclipse solar en 1915 y detectó que, debido a la gran masa del sol, sus posiciones aparentes durante el día diferían de sus ubicaciones reales.
Esto también ocurre a escalas mayores entre galaxias muy densas, como JWST-ER1g. En las imágenes captadas por el telescopio James Webb se puede observar una curvatura completa de la luz proveniente de las estrellas que están detrás de ti.
Una de las peculiaridades de esta galaxia es su cantidad de materia oscura en comparación con su masa de componentes estelares. Este tipo de materia es teórica, esto significa que todavía No fue encontrado en un laboratorio.pero los científicos creen que “constituye el 85% de la materia del universo”, según el comunicado de prensa de la UCR. JWST-ER1g tiene a su alrededor un aureola de este asunto, que es en parte responsable de la distorsión de la luz.
De la masa total de JWST-ER1g, los astrónomos restaron su masa estelar para conocer el cantidad de materia oscura que se encuentra dentro del radio del anillo de Einstein. Daneng Yang, investigador postdoctoral de la UCR y coautor del artículo, comenta que “este objeto fuertemente lentejado es único porque tiene una anillo perfecto de einsteindel cual podemos obtener información valiosa sobre la masa total dentro del radio de Einstein, un paso crítico en las pruebas las propiedades de la materia oscura”.
Al realizar este cálculo, llegaron al resultado de la cantidad de materia oscura que superó sus expectativas. “Esto es desconcertante”, dijo Yu. En el artículo publicado por los científicos proponen una de las posibles explicaciones de este suceso.
El estudiante graduado de la UCR, Demao Kong, explicó el razonamiento expresado en el estudio basándose en cálculos y datos obtenidos de JWST. Se parte de simulaciones con dos tipos teóricos de materia oscura: materia oscura fría (CDM), cuyas partículas viajan a una velocidad inferior a la de la luz; y la materia oscura autointeractuante (SIDM), que tendría una mayor capacidad de tener interacciones.
Con base en estos modelos, sus resultados les ayudaron a llegar a la siguiente conclusión: “Cuando materia ordinaria (gas prístino y estrellas) colapsa y se condensa en el halo de materia oscura de JWST-ER1g, puede estar comprimiendo el halo, lo que lleva a una alta densidad. “Nuestros estudios numéricos muestran que este mecanismo puede explicar la alta densidad de materia oscura de JWST-ER1g: más masa de materia oscura en el mismo volumen, lo que resulta en una mayor densidad”.
En el estudio, el equipo afirma que “en el futuro, Se podrían descubrir más objetos como JWST-ER1 con JWST, y probaría aún más nuestras interpretaciones de CDM y SIDM”.
