HUBBLE DESCUBRE ANILLO DE MATERIA OSCURA
Utilizando el Telescopio Espacial Hubble, un grupo de astrónomos ha descubierto un fantasmal anillo de
materia oscura formado hace miles de millones de años en un titánico choque entre dos masivos cúmulos
de galaxias.
(16 Mayo, 2007 NASA - CA) El descubrimiento de este anillo está entre las evidencia más potentes encontradas
hasta la fecha de la existencia de la materia oscura (MO). Los astrónomos han sospechado desde hace mucho
tiempo de la existencia de una sustancia invisible, que sería la fuente de la gravedad adicional necesaria
para mantener los cúmulos de galaxias unidos. Sin ella éstos se habrían dispersado hace mucho, pues la
gravedad de las estrellas visibles no permite explicar las grandes velocidades que alcanzan las galaxias
dentro de estas agrupaciones.
Arriba: Imagen compuesta del Telescopio Espacial Hubble que muestra el fantasmal anillo de materia
oscura en el cúmulo galáctico CI 0024+17. La estructura con forma de anillo es evidente en el mapa azul de
la distribución de la materia oscura del anillo. El mapa fue sobrepuesto sobre la imagen del Hubble del
cúmulo. Crédito: NASA, ESA, M.J. Jee y H. Ford (Universidad Johns Hopkins).
Abajo: Imagen del Telescopio Espacial Hubble del cúmulo galáctico CI 0024+17.
Los cúmulos galácticos son las mayores agrupaciones de masa conocidas en el Universo y están formadas por
cientos o miles de galaxias agrupadas alrededor de grandes galaxias elípticas.
Aunque los astrónomos no tienen la certeza de qué está hecha la materia oscura, sospechan que se
trata de algún tipo de partículas elementales que llena el Universo y que no interactúa con la materia que
forma nuestro mundo.
"Es la primera vez que hemos detectado materia oscura con una estructura distinta a la del gas caliente y
las galaxias del conjunto", dijo el astrónomo Myungkook James Jee, de la Universidad Johns Hopkins en
Baltimore, que dirigió el equipo que realizó el descubrimiento. "De esta forma es posible estudiar cómo se
comporta la MO lejos de la materia ordinaria", afirmó Jee.
Los investigadores detectaron el anillo casualmente, mientras realizaban un mapa de la distribución de MO
dentro del cúmulo CI0024+17 (ZwCI0024+1652), ubicado a 5 mil millones de años luz de distancia. El anillo,
mide 2,6 millones de años luz de extensión. A pesar que los científicos no pueden ver la MO pueden inferir
su existencia dentro del cúmulo observando como su gravedad curva la luz de galaxias más lejanas ubicadas
tras el cúmulo estudiado.
El mapa se obtiene de las observaciones del Hubble de la forma como la gravedad generada por la materia oscura y corriente del cúmulo Cl 0024+17 distorsiona
la luz de galaxias más distantes, generada por un fenómeno
óptico llamado 'lentes gravitacionales'. A pesar que los astrónomos no pueden ver la MO, pueden inferir su
existencia realizando un mapa de las imágenes distorsionadas de las galaxias de fondo. El mapa mostraría cómo se distribuye la MO en el cúmulo.
Cuando realizaban el análisis de la MO, detectaron una onda en la misteriosa sustancia, como las ondas que
se forman en una poza luego de arrojar una piedra, el anillo oscuro en el mapa es la zona donde la cantidad de MO es menor.
“Estaba molesto cuando ví el anillo porque pensé que se trataba de un artefacto, un error en la reducción de
los datos”, explicó Jee. "No podía creer mis resultados, cuanto más intentaban quitar el anillo, más
sobresalía. Me tomó más de un año convencerme que el anillo era real. He observado varios cúmulos y nunca he visto nada como esto”.
Debido al hecho de que tanta materia oscura reside en el anillo, dijeron los astrónomos, esto curva la luz a
su alrededor para crear el efecto de onda, la tarjeta de visita de la materia oscura. Los hallazgos
completos serán detallados en un próximo número de Astrophysical Journal.
Encuentros en el Cosmos
Buscando una explicación, Jee encontró trabajos previos que sugieren que el cúmulo ha chocado con otro
entre 1 y 2 mil millones de años atrás, ya que se observan dos agrupaciones diferentes de galaxias. Este
encuentro, ocurrió fortuitamente en el mismo sentido en el que lo vemos desde la Tierra y desde esta
perspectiva la MO aparece como un anillo.
Simulaciones en computador de choques o encuentros de cúmulos de galaxias, realizados por el equipo,
muestran que cuando dos cúmulos se precipitan el uno contra el otro, la MO cae hacia el centro de la
combinación de ambos cúmulos para luego rebotar hacia afuera. A medida que la MO se mueve hacia afuera
comienza a frenarse por acción de la gravedad y se amontona, como vehículos en un atochamiento carretero.
Como los cúmulos son agrupaciones de cientos o miles de galaxias dispersas en una gran cantidad de
espacio, no se puede pensar en un choque como el de dos objetos sólidos, resultaría mejor hablar de un
encuentro o cruce de cúmulos. Durante este extraordinario evento, que afecta a dos de las mayores
agrupaciones de masa del Universo, las galaxias son afectadas por la gravedad del otro cúmulo, algunas
llegan a interactuar entre ellas y deformarse, otras pueden llegar a unirse o dispersarse.
Richard White, un astrónomo del Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial en Maryland, dijo que
inicialmente él también se mostró escéptico sobre el anillo de materia oscura. “Pero también aparece en
otros datos de la cámara del Hubble”, dijo. “No es tan claro, pero aún está ahí. Ahora discutimos si el
anillo ha sido visto en dos ocasiones”.
Las observaciones de Jee se realizaron poco antes de que se descompusiera la cámara de Hubble.
Vea el diagrama del encuentro de los cúmulos galácticos y de la forma que adquiere la materia oscura en su interior, vistos de costado y de frente, como vemos el caso del cúmulo CI0024+17.
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