El cúmulo de galaxias de Perseo (Abell 426) es uno de los cúmulos galácticos más brillantes del cielo en la banda de rayos X y uno de los cúmulos con más masa del universo.
Observaciones de rayos X obtenidas con el observatorio espacial Suzaku (misión conjunta NASA + JAXA) indican que este cúmulo tiene más materia ordinaria (bariónica) de la que predicen los modelos cosmológicos, es decir, falta materia oscura.
¿Por qué Abell 426 contradice los datos cosmológicos de WMAP 7?
Nadie lo sabe.
Estudios anteriores habían encontrado que faltaba materia en la parte exterior del cúmulo por lo que se pensaba que existía allí materia oscura.
Sin embargo, el nuevo estudio demuestra que no es necesaria la materia oscura para explicar la dinámica de este cúmulo.
¿Por qué no hay materia oscura en uno de los mayores cúmulos galácticos
del universo?
Nadie lo sabe.
Se ha logrado determinar la masa bariónica del cúmulo porque sus galaxias están inmersas en un gas caliente
a millones de grados que emite rayos X que han sido detectados por Suzaku
(Perseo es el cúmulo galáctico que emite en rayos X
más cercano a nuestra galaxia).
Suzaku ha demostrado que el cúmulo tiene un diámetro
de 11’6 millones de años luz (un radio de 1’79±0’04 megapársec) y contiene unos 665 billones de veces la masa del Sol (6’65±0.44 × 10¹² MS).
El artículo técnico es Aurora Simionescu et al., “Baryons at the Edge of the X-ray–Brightest Galaxy Cluster,” Science 331: 1576-1579, 25 March 2011.
La figura clave del artículo nos muestra la fracción de gas caliente
(materia bariónica) en función de la distancia al centro del cúmulo.
Para el radio total del cúmulo, eje de abcisas con valor r/r200 = 1,
la fracción de gas es del 23%, aunque a mitad de distancia, r/r200 = 0’5,
el valor se reduce al 12%.
Estudios anteriores (puntos azules y curva verde)
estimaron la masa bariónica del cúmulo por debajo del 15%.
Como se observa en la figura conforme nos alejamos del centro del cúmulo
la cantidad de materia bariónica crece y sorprende que el resultado final ronde el 23%, la predicción de WMAP 7 para la cantidad de materia
oscura del universo.
El cúmulo de galaxias de Perseo (Abell 426) es uno de los cúmulos galácticos más brillantes del cielo en la banda de rayos X
y uno de los cúmulos con más masa del universo,
formado por un grupo de más de mil galaxias enanas (elípticas y lenticulares)
colocadas a unos 250 millones de años de luz de distancia de la Vía Láctea.
La imagen de arriba muestra el cúmulo en el espectro visible. La galaxia más brillante (en rayos X) y más característica del cúmulo es NGC 1275
(abajo una foto de ella obtenida por el telescopio espacial Hubble).
Esta galaxia está colocado más o menos en el centro del cúmulo.
Todas las galaxias del cúmulo están inmersas en una enorme nube de gas caliente a varios millones de grados.
NGC 1275 es una galaxia activa con un superagujero negro que está engullendo galaxias enteras y que emite una prodigiosa cantidad de rayos X de alta energía.
¿De alguna manera esta enorme emisión ha expulsado la materia oscura
del entorno exterior del cúmulo?
¿Qué ha pasado con la materia oscura que debería
estar en el cúmulo de Perseo?
Muchas preguntas sin respuesta que serán objeto de intensas investigaciones por parte de los astrofísicos y cosmólogos.
Nature
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