Cúmulos de galaxias como pelotas de rugby

Imagen en tres colores obtenida con el telescopio Subaru del cúmulo de galaxias MACS J1206.2-0847, uno de los estudiados en este trabajo. Fuente: Media INAF.

Un grupo internacional de investigadores ha logrado por primera vez medir la forma tridimensional de dieciséis cúmulos de galaxias, verificando que estos enormes objetos espaciales tienen un contorno elipsoidal.

Los cúmulos de galaxias son los objetos más grandes del Universo; se trata de conglomerados de galaxias que se mantienen unidos por la fuerza de la gravedad, alcanzando masas comparables a miles de billones de masas de nuestro Sol. Su forma es fruto de una evolución larga hace miles de millones de años, a base de fusiones catastróficas entre cúmulos más pequeños y de un crecimiento lento por acumulación de materia limítrofe. Para hacerlo todo más complicado, los cúmulos están constituidos en un 80% de materia oscura, una sustancia de la que desconocemos sus propiedades y que, junto con la energía oscura que acelera la expansión del Universo, regula la formación de las estructuras cósmicas.


A causa de sus enormes dimensiones y de la complejidad de su composición, medir la forma de los cúmulos de galaxias no es simple en absoluto. Sobre todo si se quiere reconstruir la estructura tridimensional: la mayor parte de los instrumentos que observan el cielo, de hecho, obtienen imágenes en dos dimensiones.

Ahora un grupo internacional de investigadores lo ha conseguido por primera vez, bajo la dirección de Mauro Sereno (Observatorio de astrofísica y ciencia del espacio de Bolonia, Italia). Los cúmulos de galaxias son ricos en distintos elementos. Una buena parte emiten señales en el espectro visible, pero existen también grandes cantidades de gas de protones y electrones, calentado a temperaturas altas, observable en rayos X. Además este gas interacciona con los fotones de la radiación cósmica de fondo (los restos fósiles del Big Bang) produciendo una señal más, llamada efecto de Sunyaev-Zel’dovich. La materia oscura que mantiene unido el cúmulo también puede comportarse como una lente y distorsionar la luz emitida por las galaxias que están situadas detrás.

“Todos estos efectos actúan de manera diversa según sea la forma del cúmulo”, explica Sareno. “En particular nos pueden indicar si el cúmulo es alargado hacia nosotros, o lo aplastado que está en el plano del cielo”. Y teniendo todo esto en cuenta los investigadores han conseguido desarrollar un método de análisis capaz de reconstruir la forma tridimensional de los cúmulos de galaxias.https://observatori.uv.es