Учёные с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб» (JWST) получили самую точную на сегодняшний день карту распределения массы в Скоплении Пули — одной из ключевых космических систем для изучения тёмной материи. Новая модель позволила существенно сократить неопределённости и усилить ограничения на возможное самодействие скрытой массы.
Скопление Пули (1E 0657–56), расположенное на красном смещении z = 0,296, известно как результат столкновения двух скоплений галактик. В этой системе горячий газ, видимый в рентгеновском диапазоне, пространственно отделён от основной массы, восстановленной по эффекту гравитационного линзирования. Именно это расхождение стало одним из самых убедительных наблюдательных аргументов в пользу существования тёмной материи.
До недавнего времени модели Скопления Пули опирались лишь на 6 надёжно подтверждённых систем множественных изображений фоновых галактик. Этого было недостаточно для построения прецизионной карты гравитационного потенциала. С появлением данных JWST ситуация изменилась.
Наблюдения камерой NIRCam в восьми инфракрасных фильтрах и спектроскопия NIRSpec позволили выявить 135 надёжных линзированных изображений, сформированных 27 удалёнными галактиками. Все они вошли в так называемый каталог Gold, состоящий только из спектроскопически подтверждённых объектов. Такой подход позволил исключить ошибки, связанные с неверной идентификацией изображений.
Диапазон красных смещений фоновых источников от z = 0,9 до 6,7 дал возможность «просканировать» гравитационное поле скопления на разных расстояниях от центра и превратить его в своеобразный инструмент для проверки космологических моделей.