La rotación puede resolver un misterio cósmico

Esta imagen en falso color muestra estrellas en la galaxia enana esferoidal Leo II, a sólo 760 000 años luz de la galaxia de la Vía Láctea. La galaxia enana contiene sólo aproximadamente 1/20 000 de la cantidad de materia visible de la Vía Láctea. Copyright 2007 Observatorio Astronómico Nacional de Japón.

Los investigadores proponen una nueva explicación para por qué algunas galaxias diminutas tienen más de su parte correspondiente de materia oscura.

Literalmente cubiertas por la oscuridad, las galaxias más tenues del universo han permanecido como un misterio desde su descubrimiento hace más de dos décadas. Ahora, un equipo de teóricos ha aparecido con una nueva explicación para el origen de estos oscuros cuerpos. Conocidas como galaxias esferoidales enanas, estos antiguos agrupamientos estelares no sólo sirven como restos fósiles de los inicios del universo sino que tienen la mayor proporción conocida de materia oscura respecto a materia común visible.

En el modelo más ampliamente aceptado de formación de galaxias, un tipo exótico de material invisible, conocido como materia oscura fría, proporciona el pegamento gravitatorio que une estrellas y gas y evita que las galaxias, junto con los cúmulos galácticos, se desmiembren. Podría parecer que todas las galaxias debieran tener aproximadamente la misma proporción de materia oscura a visible, debido a que la gravedad construye todas las galaxias de la misma forma. Aunque las esferoidales enanas son las galaxias conocidas más dominadas por la materia oscura, con 10 a 30 veces la proporción de las galaxias grandes incluyendo la Vía Láctea.

Este es el misterio que Elena D’Onghia de la Universidad de Zurich y el Centro Harvard-Smithsoniano para Astrofísica en Cambridge, Massachussetts, y sus colegas se propusieron resolver en un estudio publicado on-line el 16 de julio (http://arxiv.org/abs/0907.2442) y en un próximo ejemplar de la revista Nature.

Al igual que otros investigadores, ella y sus colaboradores asumen que las esferoidales enanas nacen con una proporción menos más común de proporción de materia oscura a visible, pero que gran parte de la materia visible ha sido expulsado de alguna forma.

Los modelos anteriores sugieren un complejo proceso en dos pasos para explicar la alta proporción. Pero estos modelos requieren que una esferoidal enana esté cerca de una galaxia tan grande como la Vía Láctea. En realidad, algunas esferoidales está muy lejos de dichas galaxias. Además, estos modelos no explican con facilidad la forma esférica de estas galaxias o la diversidad de sus proporciones de materia oscura.

Por el contrario, el nuevo modelo propuesto por el equipo de D’Onghia depende de la suposición de que las estrellas y el gas rotan en galaxias en formación, una propiedad requerida por el subyacente modelo de materia oscura.

Si la rotación y órbita de las estrellas en una esferoidal enana están en sincronía con la rotación de una galaxia cercana ligeramente mayor — posiblemente incluso otra esferoidal enana — las influencias gravitatorias de las dos galaxias entre sí aumentan, dice D’Onghia.

En 2 o 3 mil millones de años, el tirón gravitatorio eliminaría muchas estrellas de la enana de menor masa, dice D’Onghia. Debido a que la materia oscura no gira, quedaría en la galaxia enana. Dependiendo de cómo de estrechamente se alineen la rotación de estrellas y gas de las galaxias vecinas, las esferoidales enanas terminarían con proporciones variables pero siempre altas de materia oscura con respecto a la visible.

La interacción propuesta podría tener en cuanta las esferoidales enanas, tales como el dúo recientemente descubierto de Leo IV y Leo V, que no están cerca de una galaxia grande como la Vía Láctea, afirma D’Onghia.

“Ciertamente esta es una idea que tiene que tomarse muy en serio”, comenta el teórico James Bullock de la Universidad de California en Irvine. “Apostaría algo a que parte de las [esferoidales enanas] se formaron de esta forma, pero no estoy seguro de si los números son capaces de explicarlas todas”, añade.

D’Onghia y sus colaboradores simulan sólo la interacción de las estrellas, no del gas, advierte Rosemary Wyse de la Universidad Johns Hopkins en Baltimore, Maryland. Pero D’Onghia dice que el gas giratorio en una esferoidal enana, aunque más difícil de modelar que las estrellas, debe ser eliminado de una forma similar.

Jorge Peñarrubia de la Universidad de Cambridge en Inglaterra toma una visión contraria. “En mi opinión, el problema puede ser un mal concepto teórico”, debido a incertidumbres sobre la formación estelar en las galaxias, dice. Aunque el modelo de materia oscura requiere que las estrellas se formen en discos giratorios, las regiones de formación estelar de la Vía Láctea indican que la mayor parte de estrellas se forman en cúmulos. Si las estrellas de las esferoidales enanas no se forman en discos giratorios, el escenario propuesto por D’Onghia y sus colaboradores no proporcionaría una explicación, dice.



Autor: Ron Cowen
Fecha Original: 24 de julio de 2009
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Comment (1)

  1. Dubitador

    “…Debido a que la materia oscura no gira, ….”

    ¡Coñe con la dichosa materia oscura! Ahora resulta que no gira.
    Para mi que, eso de la materia oscura, es el “eter” de nuestro tiempo, rigido como el acero y suave como la brisa.

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