El misterioso “flujo oscuro” cósmico se rastrea hasta las profundidades del universo

Cumulo galactico
El cúmulo galáctico 1E 0657-56 (conocido como Cúmulo Bala) está a 3800 millones de años luz de distancia. Es uno de los cientos que parecen estar arrastrados por un misterioso flujo cósmico. Crédito: NASA/STScI/Magellan/U.Arizona/D.Clowe et al.

Los lejanos cúmulos de galaxias fluyen misteriosamente a millones de kilómetros por hora a través de un camino aproximadamente centrado en las constelaciones australes de Centaurus e Hydra. Un nuevo estudio liderado por Alexander Kashlinsky del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, rastrea este movimiento colectivo – conocido como “flujo oscuro” – hasta el doble de la distancia originalmente informada.

“Esto no es algo que tuviésemos previsto encontrar, pero no podemos hacer que desaparezca”, dice Kashlinsky. “Ahora vemos que persiste a distancias mucho mayores – hasta 2500 millones de años luz de distancia”. El nuevo estudio aparecerá en el ejemplar del 20 de marzo de la revista The Astrophysical Journal Letters.

Los cúmulos parece estar moviéndose a lo largo de una línea que se extiende desde nuestro Sistema Solar hacia Centaurus/Hydra, pero el sentido de este movimiento tiene menos certeza. Las pruebas indican que los cúmulos se dirigen hacia fuera a lo largo de este camino, alejándose de la Tierra, pero el equipo aún no puede descartar el flujo opuesto. “Detectamos movimiento a lo largo de este eje, pero ahora mismo nuestros datos no pueden afirmar tan sólidamente como nos gustaría si los cúmulos se aproximan o no”, dice Kashlinsky.

El flujo oscuro es controvertido debido a que la distribución de materia en el universo observado no puede tenerlo en cuenta. Su existencia sugiere que alguna estructura más allá del universo visible – fuera de nuestro “horizonte” – está tirando de la materia en nuestra vecindad.

Los cosmólogos consideran al fondo de microondas – un destello de luz emitido unos 380 000 años después de la formación del universo – como el marco de referencia cósmico final. En relación a él, todos los movimientos a gran escala no deberían tener una dirección preferida.

El caliente gas emisor de rayos-X dentro de un cúmulo de galaxias dispersa fotones del fondo de microondas cósmico (CMB). Debido a que los cúmulos de galaxias no siguen con precisión la expansión del espacio, las longitudes de onda de los fotones dispersados cambian de una forma que refleja el movimiendo individual de cada cúmulo.

Esto da como resultado una diminuta variación de la temperatura del fondo de microondas en la dirección del cúmulo. El cambio, que los astrónomos llaman efecto cinemático Sunyaev-Zel’dovich (KSZ), es tan pequeño que nunca ha sido observado en un único cúmulo de galaxias.

Pero en 2000, Kashlinsky, trabajando junto a Fernando Atrio-Barandela de la Universidad de Salamanca en España, demostraron que era posible captar la sutil señal a partir de las medidas del ruido estudiando un gran número de cúmulos.

En 2008, armados con un catálogo de 700 cúmulos recopilados por Harald Ebeling de la Universidad de Hawai y Dale Kocevski, ahora en la Universidad de California en Santa Cruz, los investigadores aplicaron la técnica a una publicación de datos de tres años de WMAP. Aquí es cuando salió a la luz por primera vez el misterioso movimiento.

El nuevo estudio se basa en los anteriores, usando los resultados de cinco años de WMAP y duplicando el número de cúmulos galácticos.

“Se necesita, de media, una hora de tiempo de telescopio para medir la distancia a cada cúmulo con el que trabajamos, por no mencionar los años requeridos para encontrar esos sistemas”, dice Ebeling. “Este es un proyecto que ha requerido mucho para llegar a su final”.

De acuerdo con Atrio-Barandela, que se ha centrado en comprender los posibles errores en el análisis del equipo, el nuevo estudio proporciona una prueba mucho más sólida sobre que el flujo oscuro es real. Por ejemplo, los cúmulos más brillantes en las longitudes de onda de rayos-X tienen las cantidades más grandes de gas caliente para distorsionar los fotones del CMB. “Cuando se procesan, esos mismos cúmulos también muestran la señal KSZ más fuerte – improbable si el flujo oscuro fuese un mero error estadístico”, comenta.

Además, el equipo que ahora incluye también a Alastair Edge de la Universidad de Durham en Inglaterra, ordenó el catálogo de cúmulos en cuatro “porciones” representando distintos rangos de distancias. Entonces examinaron la dirección preferida del flujo para los cúmulos en el interior de cada porción. Aunque el tamaño y posición exacta de esta dirección muestra algo de variación, la tendencia global entre las porciones muestra una notable concordancia.

Los investigadores están trabajando actualmente para expandir su catálogo de cúmulos y rastrear el flujo oscuro al doble de distancia. Un modelo mejorado del gas caliente del interior de los cúmulos galácticos ayudará a refinar la velocidad, eje y dirección del movimiento.

Los planes futuros pasan por probar los hallazgos contra los nuevos datos publicados por el proyecto WMAP y la misión Planck de la Agencia Espacial Europea, que también cartografía actualmente el fondo de microondas.

Video asociado



Autor: Francis Reddy / Lynn Chandler
Fecha Original: 10 de marzo de 2010
Enlace Original

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Comments (15)

  1. kike

    Parece que hay una errata; donde dice 2.500 años luz, supongo que serán 2.500 millones de a.l.

    Si se comprobaran los datos comentados, todo lo relativo a la materia oscura, y hasta el modelo expansivo del universo sufrirían un fuerte golpe; ¿Será verdad al final la teoría de los multiversos?

  2. Fer137

    Flujo oscuro, materia oscura, energia oscura, … Vaya una moda de tintes tetrico-goticos que les ha dado estas ultimas decadas a algunos cientificos para denominar cualquier cosa desconocida.
    Antes por ejemplo hubo otra moda con la “X” en esa misma función: rayos X, planeta X, ..

  3. Es raro el día que nos tenemos motivos de asombro al comprobar como el hombre, es capaz de ir arrancando al Universo sus secretos y desvelar así, sus más oscuros rincones que alumbran con el haz de luz de la inteligencia. Todo lo que aquí nos cuentan es un avance más en el saber del inemnso Cosmos.

    Se nos habla del satélite WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe) que, muy recientemente ha determinado con buena precisión el espectro de potencias de las anisotropías del Fondo Cósmico de Microondas hasta escalas regulares de = 15´. Ello ha permitido la determinación de los parámetros cosmológicos con una precisión de unos pocos cientos. Veamos el cuadro.

    Ωbh2 = 0,002267 + 0.00058 / -0.000059

    Ωch2 = 0,1131 ± 0.0034

    ΩΛ = 0,726± 0.015

    ns = 0,960 ± 0,013

    τ = 0,084 ± 0.016

    σ8 = 0,812 ± 0.026

    Estos son los valores de los parámetros cosmológicos obtenidos a partire de los datos combinados de 5 años de observación de WMAP, medidas de distancia de supernovas tipo I y la distribución de galaxias Omega b, c, lambda que son las densidades de materia bariónica, materia oscura y energía oscura respecto a la densidad crítica (la correspondiente a un espacio euclideo) h = 0,71 es el parámetro de Hubble que mide la razón de expansión del universo, τ es la profundidad óptica, y ns y σ8 son el índice espectral y la amplitud del espectro de las fluctuaciones de la materia, respectivamente.

    Además de los parámetros cosmológicos, el estudio de la distribución estadística de las anisotropías en la intensidad de la polarización de la radiación también nos proporciona una información muy valiosa sobre la historia remota del Universo. El Modelo estándar de inflación predice que las fluctuaciones en la densidad de energía se distribuye siguiendo, muy aproximadamente, un campo aleatorio gausiano. Sin embargo el modelo estándar se basa en el caso ideal de existencia de un solo campo cuántico, el inflatón, que evoluciona lentamente hasta el mínimo de potencial.

    En el artículo nos dicen:

    “El flujo oscuro es controvertido debido a que la distribución de materia en el universo observado no puede tenerlo en cuenta. Su existencia sugiere que alguna estructura más allá del universo visible – fuera de nuestro “horizonte – está tirando de la materia en nuestra vecindad.”

    En los numerosos análisis realizados a los datos de WMAP se han encontrado una serie de “anomalías” cuyo origen está aún por determinar. En el artículo se nos dice: ” El flujo oscuro es controvertido debido a que la distribución de la materia en el Universo observado no puede tenerlo en cuenta. Su existencia sugiere que alguna estructura más allá del Universo visible -fuera de nuestro “horizonte”- está tirando de la materia en nuestra vecindad”. Es decir, que de lo que en realidad se trata es, de saber cuanto vale Omega (Ω), o, lo que es lo mismo, la cantidad de materia que contiene el Universo metiendo en ese “saco” tanto a la materia bariónica como a la oscura.

    Las anomalías observadas no son debidas ni al ruido ni a residuos contaminantes, lo más probable es que sea debida a defectos topológicos en forma de textura. Seguramente la misión Planck de la ESA nos proporcionará la mejor medida de la anisotropía en la intensidad del Fondo Cósmico de Microondas en todo el cielo con una sensibilidad, resolución y cubrimiento frecuencial sin precedentes.

    Las fronteras del conocimiento sobre el Universo se amplian día a día y, a no tardar mucho podremos saber sobre:

    -Las caracterísiticas de la época inflacionaria así como de las fluctuaciones primordiales en la densidad que allí se generaron.

    -La existencia de ondas gravitatorias primordiales.

    -La naturaleza de la materia oscura y la energía oscura y su contribución al contenido material/energético total del Universo.

    -La distribución de cúmulos de galaxias seleccionados mediante el efecto Sunyaev-Zeldovich.

    -La época de reionización.

    Y, muchas cosas más que de momento ignoramos y que, como podemos leer en el artículo de arriba, cada día quedan más cerca de nuestro entendimiento gracias al trabajo de muchos y, sobre todo, al ingenio de los seres humanos que, con su inagotable imaginación y, por fin, unificando los conmocimientos adquiridos durante largos años, ahora van aprendiendo a dirigir sus esfuerzos en la debida dirección que nos llevará a desvelar cosas que no comprendemos para saber, cada vez más profundamente, como funciona el Universo en el que vivímos y por qué de sus comportamientos.

  4. edgar

    entiendo que se dieron cuenta del flujo oscuro abase de la variacion de temperatura del CMB provocada por el movimiento individual de los cumulos galacticos.

    mmm. hay dos fenomenos que retan la expansion del universo. el flujo oscuro y las novas tipo 1A.

    ami personalmente no megusta la expancion del universo. ya que es triste la imagen de la desaparicion de cumulos de galaxias en nuestro horizonte de sucesos.

  5. Gèminis

    Como bien dices Emilio cada vez conocemos màs de nuestro universo, cada dia se desvelan mas y mas misterios, pero al mismo tiempo surgen mas y mas preguntas, total que nunca terminaremos de aprender, y eso es bueno.
    Saludos desde Mèxico.

  6. fernando

    si bien es dificil de aceptar quiero decirles a todos los cientificos del mundo en especial a los astronomos que la existencia de todo no tiene principio ni fin y que la forma de aparentemente crearse las galaxias etc.etc.etc. no es como la plantean ellos nunca ha sido asi ni sera nada tiene principio ni fin lo que le llaman como creacion en realidad no existe lo que si existe es una eterna transformacion sin principio ni fin ni en tiempo ni espacio con todo lo que conllevan esas transformaciones.

    • reneco

      La verdad científica es una verdad relativa porque siempre cambia según las evidencias y nuevos conocimientos que se van logrando y eso lo dice la historia, el pensar en una verdad absoluta es retroceder a la edad media, en el fondo la certidumbre y una verdad absoluta es una forma de atrofiar el pensamiento y no va con la doctrina científica

    • Amigo Fernando, incluso pudiera ser como lo cuentas pero, lo cierto es que, si tratamos con Ciencia, nos tendremos que atener a lo que podemos constatar, lo imaginado no es del mundo de la ciencia sino lo colocamos en el sitio de las conjeturas que podrían ser, así que, afirmar que “nada tiene principio ni fin” es una afirmación teórica por demostrar.

      Y, como nos dice el compañero Reneco debajo, la verdad absoluta no existe, en lo científico todo es relativo, ya sabes, desde Einstein, hasta la filosofía dudó de esa verdad que pregonas sin poder demostrar, y, siendo así…

      Ya sabes, Hilber dijo: “Tenemos que saber, sabremos! Pero todo llegará a su debido tiempo y, para llamarlo y clasificarlo como saber, la Ciencia, lo tendrá que comprobar y verificar mil veces, en mil distitnos lugares y por mil científicos diferentes y, si los resultados cooinciden, entonces y sólo entonces, será una verdad.

      Principio y fin, dos palabras que utilizamos para el comienzo y para el final de las cosas pero, es posible (y digo posible) que ambos, sea como el Tiempo, una abstracción humana para poder explicar las cosas.

      SAludos.

  7. fernando

    no les conviene mi comentario

  8. Tu comentario, como aclaro más arriba, ni conviene ni deja de convenir, es simplemente tu opinión que respetamos pero, como es natural, también tenemos el derecho a emirir nuestra opinión sobre el mismo.

    Cada cual, según le dictan sus sentidos, hace su propio mundo de lo que podría ser y, el tuyo, te lleva a esa conclusión de que nunca existio un comienzo y nunca habrá un final.

    Lo respetamos pero… ¡Disentimos!

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