El Hubble “ve” la materia oscura

Por Daniel Marín, el 13 noviembre, 2010. Categoría(s): Astronomía • Cosmología • sondasesp ✎ 9

El pasado julio se publicó un artículo sobre el análisis de las lentes gravitatorias del cúmulo de galaxias Abell 1689. Como ya comentamos por aquí hace dos meses, este tipo de estudios tiene gran importancia en cosmología porque permite medir de forma independiente la proporción de materia oscura y energía oscura que existe en nuestro universo (25% y 72%, respectivamente).

Pero el equipo del Hubble vuelve a la carga con Abell 1689. En un reciente paper, un equipo de investigadores dirigido por Dan Coe ha creado una imagen del cúmulo en la que podemos ver la materia oscura del cúmulo superpuesta a la materia bariónica (materia visible, uséase, estrellas):


Mapa de la distribución de materia oscura (color blanco) superpuesto a una imagen del cúmulo Abell 1689 tomada en 2002 (NASA).

Por supuesto, la materia oscura es por definición invisible, pero somos capaces de medir su presencia gracias a los efectos gravitatorios. Abell 1689 es un cúmulo con más de mil galaxias situado a 2200 millones de años luz de la Tierra en la constelación de Virgo. Su enorme campo gravitatorio, generado principalmente por la materia oscura, es capaz de desviar la luz de 42 galaxias de fondo para crear 135 imágenes múltiples de acuerdo con la teoría de la Relatividad General de Einstein. El estudio del grado de distorsión de estas imágenes nos permite realzar un mapa de la distribución de la masa (tanto materia bariónica como oscura) que existe dentro del cúmulo.

Como podemos ver, las mayores concentraciones de materia se corresponden bastante bien con las galaxias visibles del cúmulo, algo lógico y esperado, ya que la materia oscura forma parte de los halos galácticos. Por otro lado, la mayoría de la materia oscura se encuentra en el centro del cúmulo, algo que también es lógico, ¿no? Pues en este caso, no, para nada. De hecho, muchos modelos de materia oscura fría WIMP predicen una distribución más homogénea, por lo que este mapa presenta algunos desafíos para las teorías más populares sobre la materia oscura.

El estudio de Abell 1689 y otros cúmulos galácticos (como es el caso del Cúmulo Bala), nos permite asegurar que la materia oscura es real y que no puede ser explicada por teorías de la gravedad modificadas tipo MOND (que, por otro lado, podrían ser ciertas). Desgraciadamente, seguimos sin conocer su naturaleza exacta.



9 Comentarios

  1. Apasionante. Los avances respecto a la materia oscura son cada vez más interesantes. No olvidemos que es un descubrimiento “relativamente” reciente -no me refiero a las propuestas de Zwicky- sino a los recientes avances y observaciones. Lo que queda claro con investigacciones como ésta, es que aunque no conozcamos la naturaleza exacta de la materia oscura, no pararemos hasta descifrarla 🙂

    Excelente post, Daniel.

  2. Excelente como siempre.
    Einstein dijo,Dios no juega a los dados.Y Stephen Hawking le ¨ contesto¨ Dios tan solo no juega a los dados si no los lanza tan lejos que no los podemos aveces ni ver.A ver si va tener razón Hawking.
    Una reflexión la materia oscura no tiende a expandir toda la materia del universo.
    ¿Como es que existe los cúmulos de galaxias como el de ABELL 1689?
    ¿Y si la materia oscura tiende a expandir las las galaxias en todas las direcciones, algunas mostraran el Efecto Dopples de distinto color unas de otra?.

  3. Para Anónimo, si no me equivoco la materia oscura es, desde el punto de vista de la gravedad, “normal”. Es decir, atrae y es atraida por la materia bariónica. Lo que tiende a disgregar las galaxias y provoca la aceleración de la expansión del Universo es lo que los físicos llaman “energía oscura” (no me parece una buena denominación, la verdad).

  4. Gracias AlphaFreak.
    No quisiera o dar entender que estoy contra de la materia-energía oscura al contrario me parece una apasionante teoría.
    Una cosa que a lo mejor no tiene que ver nada con la materia-energía oscura, pero es algo real y demostrado.
    La luna se separa de la tierra. Ya sabemos las causas; si no la supiéramos como llamaríamos a esa energía “energía oscura”.
    No quiero comparar la separación de luna con lo que hace la “energía oscura”.
    Pero en su alejamiento se produce velocidad y masa.
    Lo dicho no es algo para comparar; pero es algo que da que pensar.Saludos.

  5. Monsieur le six: Sí, sigue siendo necesaria. Según las teorías más aceptadas, la energía oscura es más o menos una constante en el universo, y debido a esto su efecto sólo empieza a dominar sobre la gravedad cuando la densidad ha disminuido lo suficiente (es decir, en eones recientes). La energía oscura es un añadido al Big Bang, que aunque sabemos que es una teoría incompleta (sobre todo sin tener una teoría de gravedad cuántica), es la que mejor explica las observaciones.

    Saludos!

  6. @EPAP:, garacia, Dani.

    @eulez: sí, creo que nadie hace 20 años se hubiese creído que en 2010 todavía estaríamos dándole vueltas a este misterio…y lo que queda.

    @Dave: los MACHO son de materia bariónica, así que su número está limitado. La materia oscura parecen ser WIMPs, pero también podrían ser varias partículas.

    Saludos.

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Por Daniel Marín, publicado el 13 noviembre, 2010
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