24 de septiembre de 2008

Cúmulo de galaxias traza un enorme flujo cósmico

Imagen: NASA/STScI/Magellan/U.Arizona/D.Clowe et al.

Al medir las velocidades de cientos de grupos de galaxias distribuidos en todo el cielo, los científicos descubrieron un grueso flujo de más de dos millones de kilómetros por hora en la dirección de las constelaciones Centaurus y Vela. Inducido por la gravedad, el flujo de estos cúmulos es independiente de la expansión del Universo y se extiende por miles de millones de años luz.

Este resultado se presenta como una gran sorpresa y podría tener profundas implicaciones para los modelos cosmológicos del Universo muy temprano. "Sabemos de varias grandes concentraciones de masa en el Universo cercano", dice el astrónomo y miembro del equipo Harald Ebeling, del Instituto de Astronomía de la Universidad de Hawai (UH), "y su atracción gravitatoria sobre los cúmulos de galaxias en sus inmediaciones está bien documentada. Este flujo está fuera de escala y puede llevar a desequilibrios en la distribución de masas que están ahora fuera del Universo observable".

El jefe del equipo, Alexander Kashlinsky del Centro de Vuelos Espaciales Goddard (GSFC) de la NASA y Fernando Atrio-Barandela de la Universidad de Salamanca, España, son expertos en el análisis de pequeñas variaciones en la temperatura del fondo cósmico de microondas (CMB), el ligero murmullo en ondas de radio dejado por el Big Bang. La mayoría de las fluctuaciones de temperatura son causadas por el paso de los fotones del CMB a través de la estructura de nuestra propia galaxia, la Vía Láctea.

Un pequeño cambio adicional en la temperatura, sin embargo, es causado por los fotones del CMB dispersados por el gas caliente de los cúmulos de galaxias que emite rayos X, provocando el llamado desplazamiento del espectro del CMB que puede ser utilizado para deducir el movimiento de los cúmulos. En el año 2000, Kashlinsky y Atrio-Barandela predijeron que este llamado efecto cinemático Sunyaev-Zel'dovich debía ser medible, pero que requeriría apilar las señales individuales de muchos cúmulos.

El coautor Harald Ebeling (UH) pudo ayudar. Se especializa en la recopilación y la explotación científica de grandes muestras de cúmulos de galaxias. El uso de satélites de rayos X, así como de los mayores telescopios ópticos en los observatorios de Mauna Kea, en la isla de Hawai, para encontrar cúmulos y medir sus distancias, se las arregló para identificar cúmulos de galaxias distantes, incluso en las regiones del cielo que son en gran medida obstruidas por la Vía Láctea. Juntos, Ebeling y el miembro del equipo Dale Kocevski, entonces estudiante graduado de la UH y ahora becario posdoctoral en la Universidad de California en Davis (UCD), creó el primer catálogo de todo el cielo de cúmulos brillantes de galaxias en rayos X que hicieron posible este experimento del flujo cósmico.

Como siguiente paso, el equipo tiene intención de poner a prueba su resultado ampliando su estudio a mayores distancias, incluso utilizando una muestra más amplia de cúmulos y los últimos datos del CMB. "Si este flujo se confirma y se encuentra que sigue aún a grandes distancias, puede ofrecernos una fascinante oportunidad de examinar el estado del Universo en un momento que nunca será accesible a la observación directa", dice Ebeling.

Un artículo científico describiendo estos resultados fue publicado en la edición online del Astrophysical Journal Letters, del 24 de septiembre de 2008, bajo el título "A Measurement of Large-Scale Peculiar Velocities of Clusters of Galaxies: Results and Cosmological Implications", cuyos autores son A. Kashlinsky (GSFC), F. Atrio-Barandela,(U. de Salamanca), D. Kocevski,(UCD) y H. Ebeling (UH).

(jg) (mg)

Más información en:
http://www.ifa.hawaii.edu/