Crédito de la imagen: Chandra.
Una nueva imagen tomada por el observatorio de rayos X Chandra está ayudando a los astrónomos a comprender la composición de la materia oscura en el Universo. Los datos de rayos X muestran que la densidad de la materia oscura aumenta suavemente hasta el centro de la galaxia, lo que coincide con las predicciones del modelo de "materia oscura fría". Este modelo toma su nombre de la suposición de que las partículas de materia oscura se movían lentamente cuando se formaron las galaxias, e interactúan con la materia normal solo a través de la gravedad.
Los astrónomos han utilizado el Observatorio de rayos X Chandra de la NASA para hacer la sonda más detallada hasta ahora de la distribución de materia oscura en un grupo masivo de galaxias. Sus resultados indican que aproximadamente el 80 por ciento de la materia en el universo consiste en materia oscura fría, partículas subatómicas misteriosas que quedan del denso universo temprano.
Chandra observó un cúmulo de galaxias llamado Abell 2029 ubicado a unos mil millones de años luz de la Tierra. El cúmulo está compuesto por miles de galaxias envueltas en una gigantesca nube de gas caliente y una cantidad de materia oscura equivalente a más de cien billones de soles. En el centro de este cúmulo hay una enorme galaxia de forma elíptica que se cree que se formó a partir de las fusiones de muchas galaxias más pequeñas. Los datos de rayos X muestran que la densidad de la materia oscura aumenta suavemente hasta la galaxia central del cúmulo. Este descubrimiento está de acuerdo con las predicciones de los modelos de materia oscura fría, y es contrario a otros modelos de materia oscura que predicen una nivelación de la cantidad de materia oscura en el centro del grupo.
"Realmente me sorprendió lo bien que pudimos medir la materia oscura tan profundamente en el núcleo de un grupo rico", dijo Aaron Lewis, de la Universidad de California, Irvine, autor principal de un artículo que describe los resultados en un número reciente de The Revista Astrofísica. "Todavía tenemos muy poca idea de la naturaleza exacta de estas partículas, pero nuestros resultados muestran que deben comportarse como materia oscura fría".
La materia oscura fría recibe su nombre de la suposición de que las partículas de materia oscura se movían lentamente cuando las galaxias y los cúmulos de galaxias comenzaron a formarse. Las partículas de materia oscura interactúan entre sí y la materia "normal" solo a través de la gravedad.
El éxito de los astrónomos al imponer restricciones tan estrictas en la distribución de la materia oscura se debió en parte a la capacidad de Chandra para hacer un mapa de intensidad y temperatura de alta resolución, y en parte a la elección de un objetivo. El cúmulo y la galaxia central son inusualmente regulares, con poca o ninguna señal de perturbación.
El gas caliente en un grupo se mantiene en el grupo principalmente por la gravedad de la materia oscura, por lo que la distribución del gas caliente está determinada por la de la materia oscura. Al medir con precisión la distribución de rayos X del gas caliente, los astrónomos pudieron realizar la mejor medición de la distribución de materia oscura en la región interna de un cúmulo de galaxias.
"Si bien Abell 2029 podría ser aburrido para la persona promedio", dijo David Buote, coautor del artículo, "es un placer para los astrofísicos estudiar, porque permite una comparación muy directa y precisa de la teoría y observación."
Como ejemplo, las observaciones anteriores del cúmulo de galaxias Hydra A por Larry David del Centro Harvard-Smithsoniano de Astrofísica en Cambridge, Massachusetts, y sus colegas encontraron un resultado similar, pero la evidencia de actividad explosiva en la galaxia central dificultaba Sacar conclusiones definitivas sobre la naturaleza de la materia oscura. El perfil de materia oscura deducido para Abell 2029 proporciona evidencia de que los resultados de Hydra son confiables y es una confirmación independiente importante de las predicciones de materia oscura fría.
John Stocke, de la Universidad de Colorado, Boulder también participó en esta investigación. Chandra observó a Abell 2029 con el detector ACIS durante 5,6 horas el 12 de abril de 2000. El Centro Marshall de Vuelos Espaciales de la NASA, Huntsville, Alabama, administra el programa Chandra para la Oficina de Ciencia Espacial, sede de la NASA, Washington. Northrop Grumman de Redondo Beach, California, anteriormente TRW, Inc., fue el principal contratista de desarrollo del observatorio. El Observatorio Astrofísico Smithsoniano controla las operaciones científicas y de vuelo desde el Centro de Rayos X Chandra en Cambridge, Massachusetts.
Fuente original: Comunicado de prensa de Chandra
