Captan el desplazamiento de nubes de materia oscura

Los cúmulos de galaxias figuran entre las mayores estructuras del universo, con las galaxias de cada uno de ellos congregadas por efecto de la atracción gravitatoria que ejercen unas sobre otras. Solo el 15% de la masa de estos cúmulos es materia normal, la misma materia que compone los planetas, las personas y todo lo que vemos a nuestro alrededor. De esta materia normal, la mayor parte es gas caliente, mientras que el resto son estrellas y planetas. El 85% restante es materia oscura.

La materia oscura es una forma desconocida de materia que reacciona a la fuerza de la gravedad y también la ejerce, pero que no emite radiación alguna. Paradójicamente, la mayor parte de la masa del universo corresponde a la materia oscura, por lo que la materia que llamamos normal es de hecho, estadísticamente, la inusual.

Un equipo de astrónomos, encabezado por Emily Silich del Instituto Tecnológico de California (Caltech) en Estados Unidos, ha desentrañado una confusa colisión entre dos grandes cúmulos de galaxias. Durante el proceso de colisión, la materia oscura de cada cúmulo se ha concentrado en una vasta nube que se ha desacoplado de la materia normal. Los dos cúmulos contienen miles de galaxias cada uno y se encuentran a miles de millones de años-luz de la Tierra. En el proceso de colisión, con ambos cúmulos avanzando uno hacia el otro, avanzó más deprisa que la normal, adelantándose a esta

Las nuevas observaciones son las primeras que investigan directamente el desacoplamiento de las velocidades de la materia oscura y la normal.

Durante el proceso de colisión entre los cúmulos de galaxias, conocidos colectivamente como MACS J0018.5+1626, las galaxias individuales apenas sufren cambios porque existe mucho espacio entre ellas. Pero cuando colisionaron entre ellas las enormes reservas de gas (de materia normal) entre las galaxias, el gas se volvió turbulento y se sobrecalentó. Mientras que toda la materia, incluida la materia normal y la materia oscura, interactúa a través de la gravedad, la materia normal también interactúa a través del electromagnetismo. Esto último ralentiza a la materia normal durante una colisión como la descrita. Así, mientras la materia normal se ralentizaba, la nube de materia oscura de cada cúmulo seguía volando sin trabas.

Representación conceptual de un momento del proceso de acercamiento entre los dos grandes cúmulos de galaxias que culmina con la colisión entre ambos. A medida que el proceso avanza, la materia oscura de los cúmulos de galaxias (aquí representada en color azul) se desplaza por delante de las nubes de gas caliente asociadas, o materia normal (representada en color naranja). Al principio del proceso, la materia oscura estaba esparcida por cada cúmulo, pero se ha ido concentrando en la parte delantera de cada cúmulo, hasta volar por delante de cada uno. (Imagen: W.M. Keck Observatory / Adam Makarenko)

El estudio se titula "ICM-SHOX. Paper I: Methodology overview and discovery of a gas–dark matter velocity decoupling in the MACS J0018.5+1626 merger". Y se ha publicado en la revista académica The Astrophysical Journal. (Fuente: NCYT de Amazings)