Chocan cúmulos de galaxias
columna: «se descubrió que...»
Si resulta impresionante imaginar el choque de dos mundos, el de dos galaxias era el más formidable espectáculo observado por los astrónomos, si bien "choque" debe entrecomillarse ya que ninguna de las estrellas que por cientos de miles de millones conforman una galaxia choca con otra. Las distancias interestelares son tan inmensas que las galaxias se entrecruzan sin que sus estrellas se toquen. Para darnos una idea de la separación entre las estrellas de una galaxia, hagamos un modelo en que el Sol y nuestro planeta, separados por 150 millones de kilómetros, estuvieran a 15 centímetros de distancia. Así, la estrella más cercana al Sol, llamada Próxima, del sistema binario (de dos estrellas enlazadas por gravitación) Alfa del Centauro, estaría a unos 10 mil kilómetros: un granito en el DF y otro más allá de Nueva York en nuestro modelo a escala.
Hay sin embargo efectos gravitatorios formidables que producen "mareas" entre las estrellas y transforman, en ocasiones por completo, la forma de las galaxias una vez que vuelven a separarse y se alejan. Con poderosos programas de computación se han logrado crear modelos de estas mareas gravitatorias para observar los resultados de tales colisiones. Aplicando a galaxias reales los resultados obtenidos con los modelos computarizados, se pueden explicar algunas formas anómalas como el posible resultado de un choque galáctico.
Pero las galaxias no son la mayor acumulación de materia en el universo, hay además cúmulos y súper cúmulos de galaxias. Y estos cúmulos también pueden entrar en colisión, como han descubierto astrónomos de la Universidad de California en Santa Bárbara, empleando observaciones proporcionadas por los telescopios satelitales Hubble y Chandra para rayos X, anunció el pasado 27 de agosto la NASA. El conjunto de las galaxias en choque fue denominado MACSJ0025.
El equipo estuvo conducido por Marusa Bradac, de la UCSB, y Steve Allen del Instituto Kavli para Astrofísica de Partículas y Cosmología, en la Universidad de Stanford, también California.
La colisión de cúmulos anunciada por la NASA está ocurriendo a casi seis mil millones de años luz. Esto significa que observamos un hecho como era cuando nuestro planeta aún no existía.
"Es un importante paso hacia el entendimiento de las propiedades de la misteriosa materia oscura", dice Bradac. "La materia oscura es más de cinco veces más abundante que la materia ordinaria en el universo. Este estudio confirma que estamos tratando con una muy diferente clase de materia, nada similar a algo de lo que estemos hechos. Y pudimos estudiarla en una muy poderosa colisión de cúmulos de galaxias."
La hipótesis de un diverso tipo de materia, no observable con los medios clásicos de la astronomía, fue propuesta para resolver un enigma: si se considera la velocidad de rotación de las galaxias y la cantidad de materia contenida en ellas, las matemáticas predicen que la fuerza centrífuga debería destrozarlas: no deberían existir las galaxias. Puesto que existen, deben ser forzosamente más pesadas, tener una masa mayor de lo calculado a partir de sus estrellas y nubes de gas y de polvo. Los cálculos dicen que unas cinco veces más pesadas. A ese material que aporta la masa necesaria se le llamó "materia oscura" por inobservable.
Entre las primeras respuestas para definir de qué está constituida esa diversa forma de la materia, se pensó una muy sencilla: materia ordinaria en formas opacas, como el polvo y los aerolitos. Nada ha confirmado esa parsimoniosa explicación y más bien las observaciones tienden a señalar que es materia constituida quizá por otro tipo de partículas.
El equipo logró inferir la distribución de la masa total, tanto de materia ordinaria como oscura, implicada en el choque de cúmulos MACSJ0025. Las velocidades de millones de kilómetros por hora tienden a disminuir en el gas caliente en cada cúmulo, pero no en la materia oscura. La evidencia apoya el punto de vista de que las partículas componentes de la materia oscura interactúan entre sí sólo muy débilmente o nada en absoluto, excepto por el tirón de la gravedad.
Uno de los mayores logros de la astronomía moderna ha sido levantar el inventario completo de la materia y la energía contenidas en el universo. Por diversos caminos se ha llegado a establecer que la materia oscura es cinco veces más abundante que la ordinaria. Los resultados obtenidos con observaciones del choque de cúmulos MACSJ0025 confirma tanto esa hipótesis como la que sostiene que no se trata sólo de materia ordinaria difícil de observar, sino de otra forma de materia, hasta hoy desconocida y sólo deducida por sus efectos gravitatorios.
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