El Hubble descubre 'galaxias oscilantes'

Esta evidencia pone en entredicho el modelo actual de materia oscura.

Utilizando el Telescopio Espacial Hubble de la NASA / ESA, un equipo de astrónomos ha descubierto que las  galaxias más brillantes dentro de los cúmulos de galaxias "se tambalean" en relación con el centro de masa del cúmulo. Este inesperado resultado es inconsistente con las predicciones hechas por el modelo estándar actual de materia oscura. ¿Nos indica la presencia de una nueva física?

La materia oscura constituye alrededor del 27% de toda la materia y la energía del universo, pero no se puede observar directamente, por lo que es uno de los mayores misterios de la astronomía moderna.
Los invisibles halos de la escurridiza materia oscura encierran galaxias y cúmulos de galaxias por igual. Los cúmulos son agrupaciones masivas de hasta 1.000 galaxias inmersas en gas intergaláctico caliente, cuyos clusters poseen núcleos muy densos, cada uno con una galaxia masiva llamada "la galaxia más brillante".

 

Los modelos actuales de materia oscura predicen que los cúmulos de galaxias tienen núcleos muy densos, y esos núcleos contienen una galaxia muy masiva que nunca se mueve desde el centro del cúmulo, sino que se mantiene en su lugar por la enorme influencia gravitatoria de la  materia oscura.

 

Sin embargo, el equipo internacional formado por astrónomos suizos, franceses e ingleses ha analizado 10 cúmulos de galaxias observadas con el Hubble, descubriendo que estas galaxias no estaban en posición fija en el centro tal y como se esperaba y que densidad es mucho menor de lo previsto: la galaxia del centro se mueve realmente.

Los investigadores compararon sus observaciones con las predicciones de la serie BAHAMAS de simulaciones hidrodinámicas cosmológicas y encontraron que no coincidían.
De acuerdo con el Modelo Estándar de la materia oscura (llamado "materia oscura fría"), este tambaleo no existe porque la enorme densidad de la materia oscura lo mantiene firmemente unido al centro del cúmulo de galaxias. Por tanto, este claro desajuste sugiere la existencia de una física aún desconocida.

 

Estos cúmulos de galaxias también actúan como inmensas lentes gravitacionales que deforman el espacio-tiempo lo suficiente como para distorsionar la luz que pasa a través de ellos. De ahí que las podamos usar para hacer un mapa de la materia oscura, determinar dónde se encuentra el centro y luego observar cómo la galaxia más brillante se tambalea u oscila alrededor de este centro.

 

"Descubrimos que 'se desbordan' en la parte inferior de los halos. Esto indica que, en lugar de una región densa en el centro del cúmulo de galaxias, hay una densidad central mucho más somera: una señal sorprendente de formas exóticas de materia oscura justo en el corazón de los cúmulos de galaxias", explica David Harvey, coautor del trabajo que publica la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

 

El tambaleo también muestra que estas galaxias no pueden coincidir exactamente con el halo del cúmulo, lo que significa que ciertos modelos de cúmulos de galaxias deben también modificarse.

Los científicos ampliarán su investigación con estudios más amplios de cúmulos de galaxias y esperan que esto les permita confirmar sus hallazgos:

"Esperamos con entusiasmo encuestas más amplias, como la encuesta Euclid, que ampliarán nuestro conjunto de datos. Luego, podremos determinar si el tambaleo de estas galaxias es el resultado de un nuevo fenómeno astrofísico o una nueva física fundamental. ¡Ambas serían emocionantes!", comenta Frederic Courbin, coautor del estudio.

 

Referencia: David Harvey et al. A detection of wobbling brightest cluster galaxies within massive galaxy clusters, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2017). DOI: 10.1093/mnras/stx2084

 

Crédito imagen: NASA

 

Sarah Romero

Sarah Romero

Fagocito ciencia ficción en todas sus formas. Fan incondicional de Daneel Olivaw y, cuando puedo, terraformo el planeta rojo o cazo cylons. Hasta que viva en Marte puedes localizarme en ladymoon@gmail.com

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