Ciencia Kanija

Imágenes el falso color sobreimpresionadas del cúmulo galáctico A521. El color azul representa el gas caliente típico de muchos cúmulos galácticos detectado por el Observatorio de rayos-X Chandra. La forma de la emisión de rayos-X indica que el cúmulo ha pasado por una colisión reciente o “evento de fusión” que podría generar ondas de turbulencia. El rojo representa las emisiones de radio en la longitud de onda de 125 cm. La brillante fuente de radio en la periferia, abajo a la izquierda del gas de rayos-X es una fuente distinta. La región de emisión de radio generada por las ondas de turbulencia se sitúa en el centro del cúmulo, donde se solapan los colores. Crédito de la imagen: Radio (NCRA/GMRT/INAF/G.Brunetti et al.); X-ray NASA/CXC/INAF/S.Giacintucci et al.

Los científicos han detectado emisiones de radio en longitudes de onda larga de un cúmulo galáctico masivo en colisión, un cúmulo galáctico masivo que, sorprendentemente, no se detecta normalmente en las longitudes de onda más corta en las que suelen verse estos objetos.

El descubrimiento implica que los telescopios de radio existentes han pasado por algo una gran población de estos objetos en colisión. También proporciona la confirmación de las predicciones teóricas de que los cúmulos galácticos en colisión aceleran electrones y otras partículas a energías muy altas a través de procesos de ondas de turbulencias.

Esta nueva población de objetos es más fácilmente detectable en las longitudes de onda largas. El Profesor Greg Taylor de la Universidad de Nuevo México y director científico del Conjunto de Longitud de Onda Larga (LWA) apunta que, “Este resultado es sólo la punta del iceberg. Cuando los emergentes conjuntos de telescopios de baja frecuencia mucho más potentes, incluyendo el LWA de Nuevo México, giren sus vistas hacia el cosmos, el cielo se “iluminará” con cientos o incluso miles de cúmulos galácticos en colisión”.

El radio astrónomo del Laboratorio de Investigación Naval (NRL) y Científico del Proyecto Namir Kassim dice: “Nuestro descubrimiento de una clase anteriormente oculta de cúmulos de baja frecuencia que son fuentes de radio es particularmente importante dado que el estudio de los cúmulos galácticos fue una motivación principal para el desarrollo del LWA”.

El descubrimiento de la emisión en el cúmulo galáctico Abell 521 (o A521 para abreviar) se hizo usando el Radiotelescopio gigante de Metroondas (GMRT) en la India, y naturaleza de longitud de onda larga fue confirmada por el radiotelescopio Conjunto Muy Grande (VLA) de la Fundación Nacional de Ciencia en Nuevo México. La imagen de arriba muestra las emisiones de radio en la longitud de onda de 125cm en rojo sobreimpuesto sobre una imagen azul realizada a partir de datos tomados por el Observatorio de Rayos-X Chandra.

Las emisiones de rayos-X proceden del gas térmico caliente, una señal bien conocida de cúmulos galácticos masivos. Además, su forma alargada indica que el cúmulo ha pasado por una reciente colisión violenta o “evento de fusión” en el cual otro grupo de cúmulo de galaxias fue absorbido por el potencial gravitatorio del cúmulo principal. La científico de Interferometrics Inc. y del NRL Tracy Clarke, que también es Científico del Sistema LWA, apunta que “Además de enseñarnos cosas sobre la naturaleza de la materia oscura, la fusión de cúmulos también son importantes en el estudio de la misteriosa fuerza de la naturaleza conocida como energía oscura. Comprender estos dos extraños componentes del universo nos ayudará a entender nuestro destino final”.

En la imagen de radio hay una potente y alargada fuente de emisión situada en la periferia abajo a la izquierda del gas de rayos-S detectado por Chandra; esta parece ser una fuente distinta. En el centro del cúmulo, dentro de la región indicada por un círculo discontinuo, hay una emisión de radio que cambia significativamente en su longitud de onda. En la longitud de onda más larga (125 cm, mostrada) se detecta claramente, pero en una longitud de onda de 49 cm es mucho más tenue, y casi inapreciable en la longitud de onda de 21 cm. Esta imagen en múltiples longitudes de onda de la emisión difusa está en concordancia con las predicciones teóricas para la aceleración de partícula por las ondas de turbulencia generadas por una violenta colisión.

En un contexto astrofísico más amplio, los cúmulos galácticos son los sistemas galácticos más grandes ligados gravitatoriamente del universo, y sus colisiones son los eventos más energéticos desde el Big Bang. El jefe del equipo Gianfranco Brunetti (Instituto de Radioastronomía de Bolonia, Italia), dice: “El sistema A521 proporciona pruebas de que la turbulencia actúa como una fuente de aceleración de partículas en un entorno que es único en el universo debido a sus enormes escalas espaciales y temporales,y debido a la baja densidad y altas temperaturas del gas”.

Esta entrada fue escrita el Jueves, 16 de Octubre de 2008 a las 2:10 pm y archivada en Astronomía. Puedes seguir cualquier respuesta a esta entrada a través del feed RSS 2.0. Puedes dejar una respuesta, o trackback desde tu propio sitio web.