În imensitatea Universului, o galaxie remarcabil de densă atrage atenția astronomilor. Situată la peste zece miliarde de ani lumină de Pământ, JWST-ER1, a fost descoperită cu ajutorul telescopului spațial James Webb (JWST) al NASA, dezvăluie indicii despre natura enigmaticei materii întunecate.
Atunci când lumina care vine de la o sursă îndepărtată, cum ar fi o galaxie, trece lângă o masă foarte mare, cum ar fi o altă galaxie sau un grup de galaxii, gravitația acestei mase acționează ca o lentilă care distorsionează traiectoria luminii. Acest fenomen, prezis de teoria relativității generale a lui Albert Einstein, este cunoscut sub numele de lentilă gravitațională. În cazul particular al lui JWST-ER1, această lentilă gravitațională a creat un efect remarcabil numit inelul lui Einstein. Un astfel de inel se formează atunci când sursa de lumină, lentila gravitatațională și observatorul sunt aliniate foarte precis. Razele de lumină sunt deviate în jurul obiectului aflat între sursă și observator și ajung să se întâlnească pe cealaltă parte, formând astfel un cerc de lumină.
Evaluând amplitudinea distorsiunii spațiu-timp cauzată de JWST-ER1g, cercetătorii au estimat că galaxia are o masă de aproximativ 650 de miliarde de ori mai mare decât cea a Soarelui, plasând-o printre cele mai dense galaxii de această dimensiune. Scăzând masa stelelor vizibile din această estimare totală, astrofizicienii au reușit apoi să cuantifice contribuția materiei întunecate la compoziția galaxiei. Conform calculelor, acest lucru ar putea acoperi aproximativ jumătate din masa calculată, sugerând că ar putea fi necesară o altă sursă de masă pentru a explica pe deplin rezultatele observate ale lentilelor gravitaționale. Rezultatele au fost prezentate într-un articol publicat în The Astrophysical Journal Letters.
Cercetătorii au prezentat mai multe ipoteze pentru a explica natura acestei mase suplimentare. O posibilitate este că există o populație de stele mai densă decât se credea anterior în galaxia JWST-ER1g. Dacă da, acest lucru ar putea contribui la o parte din masa lipsă observată. Un alt scenariu luat în considerare este că materia obișnuită (gaz și stele) se contractă și se condensează în haloul de materie întunecată din JWST-ER1g. Această contracție ar putea crește densitatea materiei din galaxie, contribuind astfel la decalajul de masă observat. Această densificare ar putea avea loc la diferite scale, de la regiuni localizate de formare a stelelor până la structuri galactice mai mari, cum ar fi brațele spiralate sau nucleele galactice active. În cele din urmă, o ipoteză mai îndrăzneață se referă la însăși natura materiei întunecate. Cercetătorii iau în considerare posibilitatea ca acesta să interacționeze cu ea însăși, creând astfel procese auto-susținute care îi afectează densitatea și distribuția în galaxie. Această interacțiune ar putea explica discrepanța de masă observată, precum și alte caracteristici interesante ale JWST-ER1g.
Combinând observații suplimentare cu simulări pe computer și modele teoretice avansate, cercetătorii speră să elucideze originea acestei mase suplimentare și să înțeleagă dinamica complexă a JWST-ER1g în detaliu. Aceste investigații aprofundate ar putea nu numai să arunce lumină asupra înțelegerii noastre despre materia întunecată și formarea galaxiilor, ci și să deschidă noi perspective asupra fizicii fundamentale a Universului.
