La ley secreta de la evolución de los cúmulos galácticos

La ley secreta de la evolución de los cúmulos galácticos

Después de la muerte del legendario cosmólogo Stephen Hawking, los investigadores continúan haciendo descubrimientos importantes sobre la evolución de los cúmulos galácticos. Un equipo internacional de Taiwán, Italia, Japón y Estados Unidos reveló una nueva ley fundamental que contempla la evolución de los cúmulos de galaxias.

Los cúmulos galácticos son los cuerpos celestes más grandes del universo. Pero fue difícil medir con precisión su tamaño y masa, porque, en su mayor parte, están representados por materia oscura, que no se puede observar directamente. Uno de los métodos de observación indirecta es el uso del efecto de lentes gravitacionales, basado en la teoría de la relatividad de Einstein. Los rayos de luz de la galaxia detrás del cúmulo se extienden bajo la acción de la gravedad. Si puede medir la distorsión de la forma para muchas galaxias de fondo, entonces puede determinar el campo gravitacional del cúmulo, y luego su masa y tamaño.

La ley secreta de la evolución de los cúmulos galácticos

Representación esquemática de lentes gravitacionales. Los rayos de luz de una galaxia de fondo se doblan por la gravedad de un cúmulo galáctico

Una de las dificultades del estudio fue la necesidad de mediciones precisas de la distorsión. Para superar este problema, el grupo usó datos precisos del Telescopio Espacial Hubble y el telescopio Subaru. Junto con la información sobre la temperatura del gas del satélite de rayos X, Chandra pudo examinar de manera estática estos datos y encontrar que cumplen con una ley simple, representada por la magnitud, la masa y el índice de temperatura del gas en los grupos. Con la ayuda de modelos informáticos, se demostró que los grupos crecieron de 4 a 8 mil millones de años según la ley. Teóricamente, esta ley significa que las galaxias grandes todavía están en su adolescencia, continúan creciendo y atraen una gran cantidad de materia circundante.

La ley secreta de la evolución de los cúmulos galácticos

Izquierda: un grupo creciente que atrae muchas galaxias y materia oscura. Las galaxias están cayendo rápidamente, y la temperatura del gas aumenta. A la derecha: clúster tranquilo desarrollado, atrayendo poca materia.

La ley es tan simple que puede usarse para calibrar las relaciones observadas en grupos. Este es un elemento clave en el estudio de las leyes cosmológicas del universo.

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