Los astrónomos han captado la vista de una galaxia inusual que ha dado luz a nuevos detalles acerca de un "banco de arena" que une dos islas masivas de galaxias. La investigación se realizó en parte con el telescopio Spitzer de la NASA.
Estos "bancos de arena", o filamentos, se sabe que atraviesan grandes distancias entre los cúmulos de galaxias y forman una red conocida como la red cósmica. Aunque inmensos, estos filamentos son difíciles de ver y estudiar en detalle. Hace dos años, los ojos infrarrojos del Spitzer revelaron que un filamento intergaláctico de este tipo contiene galaxias donde se están formando estrellas estaba entre los cúmulos de galaxias llamado Abell 1763 y Abell 1770.
Ahora bien, estas observaciones han sido reforzadas por el descubrimiento, dentro de este mismo filamento, de una galaxia que tiene forma de raro e inusual boomerang que emite luz. El gas caliente se extiende por la galaxia vagando en esta forma a su paso por el filamento, presentando una nueva forma de medir la densidad del filamento de partículas. Los investigadores esperan que otras galaxias similares podrían servir de orientación para estos hilos tenues, que a su vez significa regiones donde se forman estrellas.
"Estos filamentos son parte integral de la evolución de los cúmulos de galaxias - entre los mayores objetos vinculados gravitatoriamente en el universo -, así como en la creación de las nuevas generaciones de estrellas", dijo Louise Edwards, un investigador postdoctoral en el Instituto Tecnológico de California en Pasadena y autor principal de un estudio que detalla los hallazgos en la edición del 1 de diciembre del Cartas del Diario de Astrofísica. Sus colaboradores son Dario Fadda, también en Caltech, y Frayer Dave de la Fundación Nacional de Ciencia Nacional del Observatorio de RadioAstronomia , con sede en Charlottesville, Virginia.
Sopla el viento cósmico
Los astrónomos descubrieron que la galaxia se inclinó a unos 11 millones de años luz de distancia del centro del cúmulo de galaxias Abell 1763 durante observaciones de seguimiento con el Observatorio WIYN cerca de Tucson, Arizona, y las observaciones de ondas de radio por el Telescopio Muy Grande array cerca de Socorro, Nuevo México. El Observatorio WIYN lleva el nombre del consorcio que posee y opera, lo que incluye la Universidad de Wisconsin, la Universidad de Indiana, la Universidad de Yale, y los Observatorios Nacionales de Astronomía Óptica.
La galaxia tiene una relación inusual de radio en luz infrarroja, medida por el Telescopio Muy Grande Array y Spitzer, lo que se destacan como un faro. Esto se debe en parte a la galaxia con chorros iguales de material arrojado en direcciones opuestas desde un agujero negro supermasivo en su centro. Estos chorros se han hinchado en los lóbulos gigantescos de material que emiten una cantidad enorme de ondas de radio.
Edwards y sus colegas notaron que estos lóbulos parecen estar doblados hacia atrás y lejos de la trayectoria de la galaxia a través del filamento. Esta forma de arco se debe a las partículas en el filamento que empujan el gas y el polvo en los lóbulos.
Al medir el ángulo de los lóbulos arqueados, el equipo de Edwards calculó la presión ejercida por los filamentos de "partículas y entonces se determinó la densidad del medio. El método es un poco como mirar a las serpentinas en un cometa sobre sus cabezas para juzgar la fuerza del viento y el espesor del aire.
De acuerdo a los datos, la densidad dentro de este filamento es de hecho cerca de 100 veces la densidad media del universo. Este valor coincide con la obtenida en un estudio previo de rayos X de los filamentos y también coincide con las predicciones de las simulaciones con superordenadores.
Interconectado supercúmulos
Las galaxias tienden a agruparse en grandes islas en el vacío del espacio, llamados cúmulos de galaxias. Estas agrupaciones de galaxias suelen estar en compañía de otros grupos en "supercúmulos" que aparecen asociados gravitacionalmente en las fronteras de las galaxias. Estas estructuras evolucionaron a partir de parches densos de material cuando el universo se expandió rápidamente después del Big Bang, hace unos 13,7 mil millones de años.
Los grupos de esta materia finalmente se enfriaron, y algunos se condensaron en las galaxias que vemos hoy. Los restos de este gas está lleno de filamentos entre los cúmulos de galaxias. Gran parte de ella es todavía muy caliente - alrededor de un millón grados Celsius y arde en rayos X de alta energía que atraviesan los cúmulos de galaxias. Los filamentos, por lo tanto se detectan mejor en la luz de rayos X, y una lectura directa de la densidad de los filamentos ya ha sido obtenida en esta banda de frecuencias.
Pero el gas de rayos X que emiten los filamentos es mucho más difusa y débil que en las agrupaciones, así como en los bancos de arena sumergidos que son muy difíciles de detectar. Por lo tanto, las explicaciones de la calidad de los filamentos requiere mucho tiempo con los observatorios espaciales actuales.
La técnica de Edwards y sus colegas, que utilizan frecuencias de radio pueden pueden observar mejor los filamentos mediante esta serie de telescopios terrestres. En vez de trabajar por el método de utlizar pistas sutiles rayos X, los astrónomos pueden confiar en estos luminosos faros que emiten las galaxias para indicar dónde se encuentran filamentos cósmicos.
Sabiendo la cantidad de material que estos filamentos contienen y cómo interactúan con los cúmulos de galaxias será esto muy importante para entender la evolución general del universo, dijo Edwards.