18 de julio de 2007

Descubren la mayor colisión en el Universo

Imagen: Rayos X: NASA/CXC/CfA/M.Markevitch; óptico y lente: NASA/STScI, Magellan/U.Arizona/D.Clowe & ESO WFI

Renato Dupke y sus colegas de la Universidad de Michigan, Ann Arbor, han utilizado los observatorios orbitales de rayos X XMM Newton de la ESA y Chandra de la NASA, para desentrañar el desconcertante cúmulo de galaxias Abell 576, encontrando un par de cúmulos de galaxias combinándose en un gigantesco cúmulo. El descubrimiento da apoyo a la evidencia existente que los cúmulos de galaxias pueden chocar más rápidamente que lo que se pensaba con anterioridad.

Cuando las galaxias individuales chocan y caen en espiral una hacia la otra, desechan senderos del gas caliente que se estiran en el espacio, proporcionando hitos indicadores de la mutilación. Reconocer eses indicadores de colisiones entre cúmulos completos de galaxias, sin embargo, no es tan fácil así.

Observaciones anteriores en rayos X habían hecho alusión a que el gas no se movía uniformemente a través del cúmulo. Usando la sensibilidad y resolución espectral superiores del XMM-Newton y la gran resolución espacial del Chandra, Dupke tomó lecturas a partir de dos localizaciones en el cúmulo y vio que había una diferencia en la velocidad del gas. Una parte del cúmulo parecía alejarse de nosotros más rápidamente que la otra.

El rompecabezas era que el gas móvil en sí mismo era frío para los estándares astronómicos. Si este gas se movía a tan alta velocidad, debe haber tenido una temperatura de más del doble de los 50 millones de grados Celsius medidos. "La única explicación era tomar el Cúmulo Bala y darlo vuelta en la línea de la visión, de modo tal que un cúmulo de galaxias esté directamente detrás del otro" dice Dupke.

El Cúmulo Bala es un par bien estudiado de cúmulos de galaxias, que colisionó visto de cabeza. Uno ha atravesado el otro, como una bala que atraviesa una manzana. En el Cúmulo Bala, esto ocurre en nuestra línea de visión, así que podemos ver claramente los dos cúmulos.

Dupke imaginó que Abell 576 es también una colisión, solamente que vista una detrás de otra. Las nubes frías de gas son los núcleos de cada cúmulo, que han sobrevivido la colisión inicial pero caerán eventualmente juntas para convertirse en una.

Los datos revelan que los cúmulos han chocado con una velocidad superior a los 3300 km/s. Esto es interesante porque hay algunos modelos de computadora de cúmulos de galaxias en colisión que sugieren que tal velocidad es imposible de alcanzar.

Sin embargo, el Cúmulo Bala se estima pueda tener una velocidad de colisión similar a la del sistema Abell 576. "Hay ahora un cuerpo creciente de evidencia que estas altas velocidades de colisión son posibles", dice Dupke. El trabajo de explicar estas altas velocidades ahora es tarea de los cosmólogos.

Se espera que las más importantes colisiones cúmulo-cúmulo sean raras, estimando su rango de frecuencias entre una en mil cúmulos y uno por ciento. En la colisión, el gas interno se sale del equilibrio y si resulta irreconocible, causa la subestimación de su masa entre el 5 y el 20 por ciento.

Esto es importante porque las masas de los varios cúmulos de galaxias se utilizan para estimar los parámetros cosmológicos que describen cómo el Universo se expande. Así pues, identificar sistemas que chocan es extremadamente importante para nuestra comprensión del Universo.

Dupke y los colegas están investigando una cantidad de otros cúmulos que también parecen estar interactuando.

(jg)

Más información en:
http://www.esa.int/