El telescopio espacial James Webb de la NASA recientemente apuntó a su lente hacia el Cúmulo de Balas, ubicado en la constelación de Libra a 3.800 millones de años luz de la Tierra, y transmitió imágenes de una precisión sin precedentes. Estas imágenes no solo muestran más galaxias extremadamente tenues y distantes, sino que también permiten a los investigadores mapear de manera más completa el contenido de este cúmulo de galaxias en colisión. Utilizando datos de observación clara en infrarrojo cercano de Webb, el equipo de investigación midió cuidadosamente la masa del Cúmulo de Balas, desde el núcleo hasta el borde, obteniendo el conjunto de datos de lentes más grande hasta la fecha.

"Las imágenes de Webb mejoran enormemente las mediciones del contenido, incluyendo la localización precisa de la materia oscura", dijo Kyle Finner, científico asistente de IPAC en el Instituto Tecnológico de California. El Cúmulo de Balas está compuesto por dos enormes cúmulos de galaxias unidos por gravedad, que actúan como lentes gravitacionales, amplificando la luz de galaxias de fondo y permitiendo a los investigadores inferir la distribución de la materia oscura. El equipo midió miles de galaxias en las imágenes de Webb, pesando con precisión la masa visible e invisible en el cúmulo, y mapeando cuidadosamente la luz colectiva emitida por las estrellas en el cúmulo.

La nueva imagen presenta una superposición de la imagen tomada por la cámara infrarroja cercana de Webb y datos del Observatorio Chandra de Rayos X, donde las partes rosadas son gas caliente y las partes azules son las mediciones precisas de materia oscura calculadas por el equipo. La investigación confirma que, incluso en entornos altamente dinámicos, la luz en el cúmulo puede servir como un trazador confiable de la materia oscura. Las observaciones de Webb también indican que la materia oscura no muestra signos obvios de auto-interacción; permanece alineada con las galaxias, sin ser arrastrada. Estos nuevos resultados imponen restricciones más estrictas sobre el comportamiento de las partículas de materia oscura. El equipo también descubrió que el Cúmulo de Balas probablemente se formó por colisiones de múltiples cúmulos de galaxias hace miles de millones de años, y su distribución de masa compleja sugiere múltiples fusiones e interacciones.