La materia invisible pierde la batalla cósmica

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En una batalla cósmica que tiene lugar en los centros de las galaxias, las fuerzas estelares luchan y desplazan a la materia invisible. El resultado, concluye un nuevo estudio, compensa la cantidad de materia invisible situada en los núcleos galácticos, resolviendo un misterio cosmológico.

Las simulaciones por ordenador mostraron una galaxia enana en formación (imagen de fondo) mil millones de años tras el Big Bang. La inserción mientras la región central de la galaxia donde una potente retroalimentación procedente de los cúmulos estelares recién formados (mostrados en amarillo) dirigen movimientos masivos en el gas (los colores del violeta, azul, verde y blanco corresponden a incrementos en la densidad del gas). Crédito: S. Mashchenko, J. Wadsley, y H. M. P. Couchman

La materia invisible, llamada materia oscura, se piensa que forma el 90 por ciento de la masa del universo. Los astrónomos nunca han observado directamente esta misteriosa materia, dado que no emite ni refleja luz visible u otra radiación electromagnética. En lugar de esto, infieren su existencia basándose en sus efectos gravitatorios sobre la materia visible como estrellas y galaxias. (Por ejemplo, la materia oscura hace que las galaxias giren más rápido de lo que se esperaría en otro caso).

Los astrónomos han tratado de explicar durante mucho tiempo modelos teóricos que predicen que debería haber mucha más materia oscura en las regiones centrales de las galaxias enanas de lo que sugieren las observaciones que hay.

“Uno de los temas más problemáticos trata de la misteriosa materia oscura que domina la masa de la mayor parte de las galaxias”, dijo Sergey Mashchenko del Departamento de Física y Astronomía de la Universidad McMaster en Ontario.

Maschenko y sus colegas usaron simulaciones en un supercomputador para ilustrar la formación de galaxias en los inicios de nuestra historia cósmica — aproximadamente mil millones de años tras el Big Bang, el inicio teórico del universo tal y como lo conocemos. Las simulaciones mostraron los violentos procesos que sufren las galaxias tras su nacimiento, cuando densas nubes de gas colapsan para formar estrellas masivas, las cuales finalizan sus vidas rápidamente como supernovas explosivas.

Está bien establecido que estas estrellas masivas pueden inyectar grandes cantidades de energía en sus vecindades galácticas a través de explosiones y también con emisiones constantes de partículas cargadas llamadas vientos estelares. La energía puede empujar al gas interestelar a casi la velocidad del sonido, lo cual para un gas a una temperatura típica en de 10 kilómetros por segundo.

Aún permanece el debate sobre si esta retroalimentación estelar podría girar la aguja en la densidad de la materia oscura (predicha por la teoría) en los núcleos planos observados en las regiones centrales de las galaxias enanas.

Las simulaciones mostraron que los vientos estelares y las explosiones chocan con el gas interestelar, empujándolo hacia detrás y adelante como el agua vertida en una bañera cósmica. Este vertido expulsa la mayor parte de la materia oscura fuera del centro de una galaxia enana en la simulación, llevando a un acuerdo las predicciones teóricas y las observaciones.

Los investigadores dicen que sus resultados, detallados la semana pasada en la revista Science, forzarán a los cosmólogos a replantearse el papel del gas interestelar en la formación de galaxias y podría llevar a una mejor comprensión de la materia oscura.


Autor: Jeanna Bryner
Fecha Original: 3 de diciembre de 2007
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