I fisici del telescopio Webb svelano il mistero dell'antica galassia

RIVERSIDE, California – Lo scorso settembre è stato scoperto il telescopio spaziale James Webb, o JWST JWST-ER1gÈ un'enorme e antica galassia formatasi quando l'universo aveva solo un quarto della sua età attuale. Sorprendentemente, l'anello di Einstein è associato a questa galassia. Questo perché JWST-ER1g agisce come una lente e piega la luce proveniente da una fonte distante, che quindi appare come un anello – un fenomeno chiamato forte lente gravitazionale, previsto dalla teoria della relatività generale di Einstein.

La massa totale all'interno dell'anello è composta da due componenti: materia stellare e componenti di materia oscura.

“Se sottraiamo la massa stellare dalla massa totale, otteniamo la massa della materia oscura all'interno dell'anello”, ha detto. Ciao Boo YuSig Fisica e astronomia presso l'Università della California, Riverside, il cui team ha pubblicato Nuovo lavoro su JWST-ER1g Nelle lettere del diario astrofisico. “Ma il valore della massa della materia oscura sembra essere più alto del previsto. Questo è sconcertante. Nella nostra ricerca, forniamo una spiegazione.”

Un alone di materia oscura è l’alone di materia invisibile che permea e circonda una galassia come JWST-ER1g. Sebbene la materia oscura non sia mai stata rilevata nei laboratori, i fisici sono fiduciosi nell’esistenza della materia oscura, che costituisce l’85% della materia nell’universo.

“Quando la materia ordinaria – gas e stelle incontaminati – collassa e si condensa nell'alone di materia oscura di JWST-ER1g, l'alone può comprimersi, portando ad un'alta densità”, ha detto. Demao Kong, uno studente laureato del secondo anno presso l'UCLA, che ha condotto l'analisi. “I nostri studi numerici mostrano che questo meccanismo può spiegare la maggiore densità di materia oscura di JWST-ER1g – più massa di materia oscura nello stesso volume, che porta a una densità più elevata”.

secondo Danning Yangricercatore post-dottorato presso l'UCR e coautore dell'articolo JWST-ER1g, formatosi 3,4 miliardi di anni dopo il Big Bang, offre “una grande opportunità per conoscere la materia oscura”.

Ha detto: “Questo potente oggetto lenticolare è unico perché contiene un perfetto anello di Einstein, dal quale possiamo ottenere preziose informazioni sulla massa totale all'interno dell'anello, che è un passo cruciale per testare le proprietà della materia oscura”.

Lanciato il giorno di Natale 2021, il JWST della NASA è un osservatorio a infrarossi orbitante. Chiamato anche Web, è progettato per rispondere a domande sull'universo. È il telescopio spaziale più grande, complesso e potente mai costruito.

“Il telescopio spaziale James Webb ci offre un'opportunità senza precedenti di osservare le antiche galassie che si formarono quando l'universo era giovane”, ha detto Yu. “Ci aspettiamo di vedere altre sorprese dal telescopio spaziale James Webb e di saperne presto di più sulla materia oscura”.

Lo studio è stato sostenuto dalla John Templeton Foundation e dal Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti.

Titolo Documento di ricerca ad accesso aperto è “Interpretazioni della materia oscura fredda e della materia oscura autointeragente dell'oggetto con lente gravitazionale forte JWST-ER1”.

UC Riverside è un'università di ricerca di dottorato e un laboratorio vivente per l'esplorazione pionieristica di questioni importanti per l'entroterra della California meridionale, per lo stato e per le comunità di tutto il mondo. Riflettendo la diversa cultura della California, l'UCR conta più di 26.000 studenti iscritti. Il campus della scuola di medicina è stato inaugurato nel 2013 e si collega al cuore della Coachella Valley tramite l'UCR Palm Desert Center. Il campus ha un impatto annuo di oltre 2,7 miliardi di dollari sull’economia degli Stati Uniti. Per saperne di più, visitare il sito www.ucr.edu.