martes, 10 de julio de 2012

Puentes de materia oscura entre galaxias

Los investigadores han detectado un puente delgado de materia oscura uniendo dos cúmulos de galaxias,  los astrofísicos estan usando una técnica que podría ayudar a comprender la estructura del Universo y determinar lo que constituye esta sustancia misteriosa e invisible denominada materia oscura.

De acuerdo con el modelo estándar de la cosmología, estrellas y galaxias visibles trazan un patrón a través del cielo conocido como la telaraña cósmica, que fue grabado originalmente por la materia oscura la cual es la sustancia que se cree representa más el 80% de la materia del Universo. Poco después del Big Bang, las regiones que eran ligeramente más densas que otras en materia oscura, se agruparon y, finalmente, se derrumbaron formando algo así como  “pancakes” planos. “Dónde se cruzan estos panqueques, se obtiene largas cadenas de la materia oscura, o filamentos", explica Jörg Dietrich, un cosmólogo de la Universidad de Munich en Alemania Observatorio. Los cúmulos de galaxias se formaron entonces en los nodos de la red cósmica, en donde estos filamentos se cruzaron.

La presencia de materia oscura se suele inferirse por la forma en que su fuerte gravedad curva la luz que viaja desde galaxias distantes que se encuentran detrás. Pero es difícil de observar este "efecto de lente gravitatorio".

En astrofísica una lente gravitatoria, también denominada lente gravitacional, se forma cuando la luz procedente de objetos distantes y brillantes como quasares se curva alrededor de un objeto masivo

Dietrich y sus colegas estudian este problema mediante el estudio de un filamento especial masivo, de 18 megaparsecs de largo, que une los cúmulos de galaxias Abell 222 y Abell 223. Por suerte, este puente oscuro está orientado de modo que la mayor parte de su masa se encuentra a lo largo de la línea de visión de la Tierra, aumentando el efecto de lente, explica Dietrich. El equipo examinó la distorsión de más de 40,000 galaxias de fondo, y se calcula que la masa en el filamento es de entre 6.5 1013 y 9.8×1013 veces la masa del sol. 

Mediante rayos X se puede apreciar el filamento de plasma, observado por el spacecraft XMM-Newton, el equipo calculó que no más del 9% de la masa del filamento puede estar compuesta de gas caliente. Las simulaciones del equipo de computación sugieren que aproximadamente otro 10% de la masa puede ser debido a las estrellas y las galaxias visibles. La mayor parte, por lo tanto, debe ser la materia oscura.


Los filamentos de materia oscura se extienden como si fueran un puente entre los cúmulos de galaxias Abell 222 y Abell 223. 

Marcos Bautz, un astrofísico en el Instituto de Tecnología de Massachusetts en Cambridge, señala que los astrofísicos no saben exactamente cómo la materia visible sigue los caminos trazados por la materia oscura. "Lo que es interesante es que en este sistema inusual que puede contar tanto la materia oscura y la materia visible juntos, lo que intentamos averiguar cómo se conectan y se desarrollan a lo largo del filamento". El telescopio Astro-H de rayos X (Japón) se lanzará en el 2014, será capaz de determinar el estado de ionización y la temperatura de los  filamentos de plasma.

El perfeccionamiento de la técnica también podría ayudar a precisar la identidad de la materia oscura, si se trata de un enfriamiento (lento) o un calentamiento (movimiento rápido) de partículas. La misión espacial de Euclides, que se lanzará en el 2019, proporcionará más datos sobre este proceso. "Esto servirá de complemento directo en la búsquedas de materia oscura, por ejemplo en el Gran Colisionador de Hadrones", dice Alexandre Refregier, un cosmólogo de la ETH Zurich, el Instituto Federal Suizo de Tecnología en Zurich.


Fuente: http://www.nature.com/news/dark-matter-s-tendrils-revealed-1.10951

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