Una ilustración precisa de galaxias jóvenes a menos de mil millones de años luz de distancia Haga clic para ampliar / a>
Los astrónomos han encontrado indicios claros de que los cúmulos de materia oscura son los cimientos de las galaxias recién nacidas a unos doce mil millones de años luz de distancia. Un solo nido de materia oscura puede nutrir a varias galaxias jóvenes. Estos resultados de investigadores del Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial, el Observatorio Astronómico Nacional de Japón y la Universidad de Tokio confirman las predicciones de la teoría dominante actual de la cosmología conocida como el modelo Cold Dark Matter.
Estudios recientes sugieren que la materia oscura supera la materia ordinaria en un factor de siete. Aunque la materia oscura no se puede ver directamente a través de un telescopio, se revela a los astrónomos por su fuerte atracción gravitacional sobre las estrellas y el gas cercanos, e incluso las galaxias.
Las galaxias a menudo se agrupan y la forma en que se agrupan está determinada principalmente por la gravedad.
Al estudiar cómo se agrupan las galaxias, es posible determinar cómo se distribuye la materia oscura y cómo afecta el nacimiento y el crecimiento de las galaxias. En el pasado, era extremadamente difícil estudiar la agrupación de galaxias jóvenes. Las galaxias jóvenes parecen débiles debido a sus grandes distancias, y encontrar suficientes para estudiar cómo se agrupan fue un desafío de observación.
Masami Ouchi del Space Telescope Science Institute y sus colegas utilizaron el telescopio Subaru y su cámara Suprime-Cam para estudiar un pedazo del cielo en la constelación Cetus (la ballena) llamada Subaru / XMM-Newton Deep Survey Field (SXDS). Este pedazo de cielo cubre un área cinco veces más grande que la luna llena. Al tomar imágenes profundas y sensibles del campo en tres colores de luz visible, el equipo de SXDS pudo encontrar cerca de diecisiete mil (17,000) galaxias jóvenes a doce mil millones de años luz de distancia. Este número es diez veces mayor que los estudios previos de galaxias tan jóvenes.
En base a estos datos, el equipo descubrió que:
1) Hay muchos pares de galaxias con separaciones de menos de ochocientos mil (800,000) años luz.
2) Incluso a grandes distancias, las galaxias están fuertemente agrupadas.
Se esperan ambos resultados si las galaxias están ubicadas dentro de grupos de materia oscura. El equipo de SXDS comparó los resultados de observación en detalle con las predicciones teóricas basadas en un modelo de materia fría oscura del miembro del equipo Takashi Hamana y descubrió que el grupo promedio de nidos de materia oscura pesa hasta seiscientos mil millones (600,000,000,000) de soles, y que un solo Un grupo de materia oscura alberga múltiples galaxias jóvenes.
Independientemente, Nobunari Kashikawa del Observatorio Astronómico Nacional de Japón y sus colegas también usaron la cámara Suprime-Cam de Subaru para estudiar un área del cielo en la constelación Coma Berenices (Cabello de Berenice) llamada Subaru Deep Field (SDF). Este campo es solo del tamaño de una luna llena, pero los datos disponibles son dos veces más sensibles que los datos del campo SXDS. El equipo de SDF encontró alrededor de cinco mil (5,000) galaxias jóvenes a una distancia de doce mil millones de años luz, y ochocientas (800) galaxias aún más jóvenes a una distancia de doce mil quinientos millones de años luz. El equipo SDF también pudo verificar las identidades de las galaxias jóvenes tomando datos espectrales de las galaxias con los telescopios Subaru y Keck. El equipo de SDF obtuvo de forma independiente los resultados 1) +2) descritos anteriormente, y concluyó que algunos grupos individuales de materia oscura albergan múltiples galaxias jóvenes. En las imágenes SDF, es posible ver varias galaxias recién nacidas acurrucadas en un área pequeña. Al comparar los datos de SDF en detalle con simulaciones por computadora de alta precisión del crecimiento de grupos en Cold Dark Matter por el miembro del equipo Masahiro Nagashima de la Universidad de Kyoto, el equipo de SDF concluye que los grupos más pesados de materia oscura tienen galaxias más brillantes, y que esta preferencia produce Las correlaciones encontradas en la observación real.
Los dos equipos juntos han encontrado la primera evidencia concreta de que las galaxias jóvenes en el universo primitivo están ubicadas dentro de grupos de materia oscura, y que un solo grupo de materia oscura alimenta varias galaxias jóvenes. Ambos equipos aprovecharon la capacidad única del telescopio Subaru para tomar imágenes sensibles y profundas en una gran área del cielo.
Fuente original: Comunicado de prensa de NAOJ
