Estos cuatro cúmulos de galaxias formaron parte de un gran estudio de más de 300 cúmulos utilizados para investigar la energía oscura, la misteriosa energía que actualmente impulsa la expansión acelerada del Universo. En estas imágenes compuestas, los rayos X del Observatorio de rayos X Chandra de la NASA (púrpura) se han combinado con la luz óptica del Telescopio Espacial Hubble y el Sloan Digital Sky Survey (rojo, verde y azul).
Los investigadores utilizaron una técnica novedosa que aprovecha la observación de que los confines de los cúmulos de galaxias, las estructuras más grandes del universo que se mantienen unidas por la gravedad, muestran similitudes en sus perfiles y tamaños de emisión de rayos X. Es decir, los grupos más masivos son simplemente versiones ampliadas de los menos masivos, similares a las muñecas rusas que anidan unas dentro de otras.
La cantidad de materia en el Universo, que está dominada por la sustancia invisible llamada materia oscura, y las propiedades de la energía oscura (lo que los astrónomos llaman parámetros cosmológicos) afectan la tasa de expansión del Universo y, por lo tanto, cómo cambian las distancias a los objetos. con tiempo. Si los parámetros cosmológicos utilizados son incorrectos y se infiere que un grupo se aleja más rápido que el valor correcto, entonces un grupo parecerá ser más grande y más débil debido a esta propiedad de "muñeca rusa". Si se infiere que el cúmulo se aleja más lentamente que el valor correcto, el cúmulo será más pequeño y más brillante que un cúmulo según la teoría.
Estos últimos resultados confirman estudios anteriores de que la cantidad de energía oscura no ha cambiado durante miles de millones de años. También apoyan la idea de que la energía oscura se explica mejor mediante la "constante cosmológica", que Einstein propuso por primera vez y es equivalente a la energía del espacio vacío.
Los cúmulos de galaxias en esta gran muestra oscilaron en una distancia de aproximadamente 760 millones a 8,7 mil millones de años luz de la Tierra, proporcionando a los astrónomos información sobre la era en la que la energía oscura hizo que se acelerara la expansión del Universo, que alguna vez se desaceleró.
La emisión de rayos X en las partes externas de los cúmulos de galaxias es débil porque el gas es difuso allí. Para abordar este problema en este estudio, se agregó la señal de rayos X de diferentes grupos. Las regiones cercanas a los centros de los cúmulos se excluyen del análisis debido a las grandes diferencias entre las propiedades de los diferentes cúmulos provocadas por los estallidos de agujeros negros supermasivos, el enfriamiento del gas y la formación de estrellas.
Un artículo que describe estos resultados por Andrea Morandi y Ming Sun (Universidad de Alabama en Huntsville) apareció en la edición de abril 11ª de 2016 cuestión de la revista Monthly Notices de la revista Real Sociedad Astronómica y está disponible en línea . El Centro Marshall de Vuelos Espaciales de la NASA en Huntsville, Alabama, administra el programa Chandra para la Dirección de Misiones Científicas de la NASA en Washington. El Observatorio Astrofísico Smithsonian en Cambridge, Massachusetts, controla las operaciones científicas y de vuelo de Chandra.
Créditos de imagen: Rayos X: NASA / CXC / Univ. de Alabama / A. Morandi et al; Óptico: SDSS, NASA / STScI
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