20 de febrero de 2009

Visión de rayos X revela el medio intergaláctico

Imagen: Matt Hall NCSA/Eric Hallman, U. Colorado

Los astrónomos afirman haber detectado a través de rayos X un trozo de la materia común del Universo. Al contrario de la famosa 'materia oscura' cuya gravedad se cree mantiene unidas a las galaxias, esta forma más mundana de materia oculta está constituida por átomos normales. Las nuevas observaciones se ajustan al modelo estándar de la cosmología y podrían ayudar a comprobar ideas sobre las estructuras a gran escala del Universo.

Tres ingredientes conforman el Universo. La materia atómica normal contribuye con menos del 5%, de acuerdo con el análisis del resplandor remanente en microondas del Big Bang. Aproximadamente el 22% de la materia del Universo consiste en materia oscura -materia pesada cuya gravedad parece evitar que las estrellas abandonen las galaxias y mantiene unidos a los cúmulos galácticos, pero nunca se ha observado de forma directa. Un abrumador 73% del Universo consiste en una extravagante energía oscura que estira el espacio y que acelera la expansión del Universo.

Incluso la mayor parte de la materia común aún está oculta. Aproximadamente la mitad de la materia común ha formado estrellas y es claramente visible. La mayor parte del resto, que flota entre las galaxias, es gas ionizado que es difícil de ver. Desde el año 2000, los astrónomos han captado zonas de este "medio intergaláctico templado-caliente" (WHIM) a través de, por ejemplo, observar nubes de oxígeno VI - oxígeno que ha sido despojado de cinco de sus ocho electrones - dado que absorbe las longitudes de onda ultravioletas en la luz de los quásares que hay detrás de ellas. Pero la mayor parte del WHIM aún no se ha encontrado, en gran medida debido a que los iones que marcan la materia caliente, tales como el oxígeno VII, absorben rayos X. Debido a que el oxígeno VII es tan difuso, es extremadamente difícil de detectar si los rayos X han sido absorbidos por el gas.

Ahora, David Buote, astrofísico de la Universidad de California en Irvine, y un equipo internacional informan la detección de absorción de rayos X por tal materia común oculta. Usando el telescopio Chandra de la NASA y el XMM-Newton de la Agencia Espacial Europea, el equipo observó este gas a lo largo de una parte de la Pared de Sculptor, parte de un gran ensamblaje de galaxias a unos 400 millones de años luz de distancia. El oxígeno VII, entre las galaxias, absorbió rayos X procedentes de una energética galaxia detrás de la Pared de Sculptor. Buote da a la detección un 99,7% de posibilidades de ser correcta.

Las observaciones del equipo, que se publicarán en la edición del 20 de abril de 2009 de la revista Astrophysical Journal, parecen estar "bien planeadas, ser cuidadosas y bastante convincentes", dice Michael Vogeley, astrónomo de la Universidad de Drexel en Filadelfia, Pennsylvania, quien no estuvo involucrado en el estudio. "El hallazgo que gran parte de la materia común es WHIM y que está asociada con las estructuras a mayor escala vistas en las galaxias es una confirmación de la descripción básica de cómo se predice que se comporta la materia común en nuestro Universo".

Pero Michael Shull, astrofísico de la Universidad de Colorado en Boulder, permanece cauteloso: "La historia pasada de estas afirmaciones de detección me hace tener cuidado al decir que esta detección es certera".

El equipo de Buote está ahora analizando observaciones de seguimiento realizadas con Chandra. En teoría, debería ser detectable mucho más WHIM mediante telescopios de rayos X. Los teóricos están ansiosos por saber cómo se distribuye esta materia, dado que les ayudaría a probar sus modelos de cómo se forman las galaxias y evolucionó el Universo.

(jg) (mg)

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