10 de mayo de 2007

Encuentran masa oculta en galaxias enanas recicladas

Imagen: P-A Duc, CEA-CNRS/NRAO/AUI/NSF/NASA

Astrónomos que estudian galaxias enanas formadas a partir de los restos de una colisión de galaxias mayores encontraron a las enanas mucho más masivas de lo que esperaban, y piensan que el material adicional es la "masa oculta" que los teóricos dicen no debería estar presente en este tipo de galaxias.

Los científicos utilizaron el conjunto de radiotelescopios VLA, de la Fundación Nacional de Ciencias de los Estados Unidos, para estudiar la galaxia llamada NGC 5291, localizada a 200 millones de años luz de la Tierra. Esta galaxia colisionó con otra hace 360 millones de años y la colisión envío gas y estrellas al espacio. Luego, a partir de estos restos, galaxias enanas pudieron formarse.

"Nuestro estudio detallado de 3 galaxias enanas recicladas en este sistema muestra que las enanas tienen el doble de masa no visible. Esto fue sorprendente, debido a que se esperaba que tuvieran muy poca materia invisible", dijo Frederic Bournaud, del Laboratorio de Astrofisica Francesa AIM, CEA y CNRS, quien junto a sus colegas anunciara el descubrimiento en el numero del 10 de mayo de la revista Science.

La materia oscura que los astrónomos sólo pueden detectar por sus efectos gravitacionales, se cree que viene en dos formas. Una forma es la materia familiar que vemos en las estrellas, planetas y humanos- llamada materia bariónica- que no emite mucha luz u otro tipo de radiación. La otra forma, llamada materia oscura no-bariónica, compromete cerca de la tercera parte del Universo pero es de naturaleza desconocida.

La porción visible de las galaxias espirales, como la Vía Láctea, se encuentra habitualmente en un disco aplanado, usualmente con un núcleo en su centro. Esta porción visible, sin embargo, está rodeada por un halo mucho mayor de materia oscura. Cuando las galaxias espirales colisionan, el material es expulsado hacia el exterior por la interacción entre los discos de las galaxias. Por esta razón, los astrónomos no esperan que las galaxias enanas "recicladas" formadas de estas colisiones, puedan contener mucha materia oscura.

Cuando Bournaud y su equipo utilizaron el VLA para estudiar estas galaxias, se sorprendieron de encontrar de dos a tres veces la masa visible en materia oscura. Utilizaron para ello una técnica basada en la medición de la dispersión de la línea de 21cm del Hidrógeno neutro, la cual indica la velocidad de rotación de la galaxia.

Imágenes de dos observatorios orbitales de la NASA dieron información vital acerca de las galaxias enanas. "Usando las imágenes en ultravioleta del Galex y los datos infrarrojos colectados por el Spitzer, habíamos demostrado, previamente, que las enanas se formaron a partir de los restos dejados por las colisiones" señaló Pierre-Alain Duc del Laboratorio AIM.

¿Cuál es la materia oscura presente en las enanas? Los astrónomos, gracias a los resultados de sus modelos de computadora, piensan que esta materia no es del tipo no-bariónica, sino que se trata de hidrógeno molecular, muy difícil de detectar.

Cuando los astrónomos realizaron modelos computacionales de la colisión de NGC 5291, para simular la formación del sistema visto hoy, los modelos de las enanas recicladas resultantes casi no tenían materia oscura. Estos modelos de computadora habían comenzado con toda la materia oscura en el gran halo de la galaxia. "El resultado de los modelos de computadora significan que la masa adicional vista en las enanas reales proviene de los discos, no de los halos, de las galaxias más grandes que colisionaron" señala Bournaud. La masa adicional, consideran los científicos, ciertamente es materia bariónica normal probablemente hidrógeno molecular.

Así, mientras que el descubrimiento acerca de las vecinas de NGC 5291, otorga información acerca de la composición de las galaxias espirales, no dice nada a los científicos acerca de la materia no-bariónica, la cual permanece siendo un misterio. "Igualmente, esta nueva información acerca de la materia de discos galácticos podría ayudarnos a entender mejor su formación y evolución", concluyó Bournaud.

(saa) (fg)

Más información en:
http://www.nrao.edu/