در خوشه‌های کهکشانی، کسری از ستارگان وجود دارد که در  فضای بین کهکشانی سرگردان می‌شوند، زیرا توسط نیروهای جزر و مدی عظیمی که بین کهکشان‌های موجود در خوشه ایجاد می‌شوند، بیرون کشیده می‌شوند. نور ساطع شده از این ستارگان، نور درون خوشه ای (ICL) نامیده می شود و بسیار ضعیف و شبح وار است.

به گزارش وب ناسا، روشنایی نور شبح وار، کمتر از 1 درصد روشنایی تاریک ترین آسمانی است که می توانیم از زمین مشاهده کنیم. این یکی از دلایلی است که چرا تصاویری که اخیرا توسط جیمز وب شکار شده، بسیار ارزشمند است.

طول موج های فروسرخ به ما این امکان را می دهد که خوشه های کهکشانی را به روشی متفاوت از نور مرئی کشف کنیم. به لطف کارایی آن در طول موج های فروسرخ و وضوح تصاویر جیمز وب، پژوهشگران توانسته اند نور درون خوشه ای SMACS-J0723.3-7327 را با سطح بی سابقه ای از جزئیات کشف کنند. در واقع تصاویر جیمز وب  از مرکز این خوشه دو برابر عمق تصاویر قبلی به دست آمده توسط تلسکوپ فضایی هابل است.

میریا مونتس، پژوهشگر این مقاله  توضیح می دهد: “در این مطالعه ما پتانسیل بزرگ جیمز وب  را برای مشاهده یک جسم بسیار کم نور نشان می دهیم.” او می افزاید: “این به ما امکان می دهد خوشه های کهکشانی را که بسیار دورتر هستند و با جزئیات بسیار بیشتر مطالعه کنیم.”

به منظور تجزیه و تحلیل این نور بسیار ضعیف و شبح وار، و همچنین نیاز به قابلیت رصد تلسکوپ فضایی جدید، محققان تکنیک های تجزیه و تحلیل جدیدی را توسعه داده اند که روش های موجود را بهبود می بخشد. میریا می‌گوید: “در این کار ما نیاز به پردازش اضافی روی تصاویر جیمز وب  داشتیم تا بتوانیم نور درون خوشه‌ای را مطالعه کنیم، زیرا یک ساختار ضعیف و گسترده است. این، کلیدی برای جلوگیری از سوگیری در اندازه‌گیری‌های ما بود.”

به لطف داده‌های به‌دست‌آمده، پژوهشگران توانسته‌اند پتانسیل نور درون خوشه‌ای را برای مطالعه و درک فرآیندهایی که در شکل‌گیری ساختارهایی به بزرگی خوشه‌های کهکشانی انجام می‌شود، نشان دهند. او خاطرنشان می کند: “با تجزیه و تحلیل این نور پراکنده، متوجه می شویم که بخش های داخلی خوشه از ادغام کهکشان های عظیم تشکیل شده است، در حالی که قسمت های بیرونی به دلیل تجمع کهکشان هایی مشابه راه شیری ما است.”

اما این مشاهدات نه تنها سرنخ‌هایی در مورد شکل‌گیری خوشه‌های کهکشانی، بلکه در مورد ویژگی‌های یک جزء اسرارآمیز جهان ما ارائه می‌دهند: ماده تاریک. ستارگانی که نور درون خوشه ای ساطع می کنند، از میدان گرانشی خوشه پیروی می کنند، که این نور را به یک ردیاب عالی از توزیع ماده تاریک در این ساختارها تبدیل می کند. جیمز وب  به پژوهشگران اجازه می دهد تا توزیع ماده تاریک در این ساختارهای عظیم را با دقت بی سابقه ای توصیف کرده و ماهیت اصلی آن را روشن کنند.