Miden con precisión la masa de un cúmulo de galaxias distante

Gracias al efecto de lente gravitacional, astrónomos han realizado el mapa más preciso de la masa dentro de un cúmulo de galaxias con el telescopio Hubble.
Creado a partir de observaciones del programa de observación Frontier Fields del Hubble, el mapa muestra la cantidad y la distribución de la masa dentro de MCS J0416.1-2403, un cúmulo masivo de galaxias al que se ha asignado 160 billones de veces la masa del sol.
El detalle en este mapa de masas se hizo posible gracias a la profundidad sin precedentes de los datos facilitados por las nuevas observaciones de Hubble, y el fenómeno cósmico conocido como lentes gravitacionales fuertes.
La medición de la cantidad y la distribución de la masa dentro de los objetos distantes en el Universo puede ser muy difícil. Un truco usado a menudo por los astrónomos es la de explorar el contenido de grandes cúmulos de galaxias mediante el estudio de los efectos gravitacionales que tienen sobre la luz de objetos muy distantes más allá de ellos.
Este es uno de los principales objetivos del programa Frontier Fields del Hubble, un programa de exploración de observación ambicioso sobre seis cúmulos de galaxias diferentes - incluyendo MCS J0416.1-2403, informa el sitio web del telescopio Hubble.

Las grandes acumulaciones de masa en el Universo distorsionan el espacio-tiempo alrededor. Actuando como lentes, parecen ampliar y doblar la luz que viaja a través de ellos a partir de los objetos más distantes.
A pesar de sus grandes masas, el efecto de los cúmulos de galaxias en su entorno suele ser bastante mínimo. En su mayor parte se produce lo que se conoce como efecto de lente débil, por lo que incluso las fuentes más distantes aparecen como sólo ligeramente más elípticas o manchadas por el cielo.
Sin embargo, cuando el racimo es grande y lo suficientemente denso y la alineación de clúster y objeto distante es la correcta, los efectos pueden ser más dramáticos. Las imágenes de las galaxias normales se pueden transformar en anillos y arcos de barrido de luz, incluso si se presentan varias veces dentro de la misma imagen.
Este efecto es conocido como un fuerte efecto de lente, y este fenómeno, visto alrededor de los seis grupos de galaxias del programa Frontier Fields, se ha utilizado para cartografiar la distribución de masa de MCS J0416.1-2403, con los nuevos datos del Hubble.
"La profundidad de los datos nos permite ver objetos muy débiles y ha permitido identificar las galaxias más fuertemente con lentes que nunca antes", explica Mathilde Jauzac, de la Universidad de Durham, Reino Unido, autora principal del nuevo estudio de Frontier Fields. "A pesar del fuerte efecto de lente, las galaxias de fondo aún están muy lejos y son muy débiles. La profundidad de estos datos significa que podemos identificar galaxias de fondo muy distantes. Ahora vemos cuatro más galaxias de lo que sabíamos antes. "
Usando la Cámara Avanzada para Inspecciones del Hubble, los astrónomos identificaron 51 nuevas galaxias, cuadruplicando el número encontrado en estudios anteriores, elevando el total de las galaxias con lentes a 68. Debido a que estas galaxias se ven varias veces, esto equivale a casi 200imágenes que se pueden ver a través del marco. Este efecto ha permitido a Jauzac y sus colegas el cálculo de la distribución de la materia visible y oscura en el cúmulo y producir un mapa muy detallado de su masa.
La masa total calculada dentro de MCS J0416.1-2403 es de 160 billones de veces la masa del sol. Esta medición es varias veces más precisa que la de cualquier otro mapa de un cúmulo y el más preciso producido nunca.


Fuente


Web http://grupogabie.blogspot.com/


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