La materia oscura no debería existir, pero ahí está

La materia oscura, galaxias y gas caliente se unen en el núcleo del cúmulo de galaxias Abell 520 en una imagen compuesta. Imagen cortesía de MJ Jee / UC Davis, A. Mahdavi / San Francisco State University, y la NASA / ESA / CFHT / CXO

Ker Than

para la National Geographic News

Publicado 06 de marzo 2012

Un parche inusual del cielo carece de  galaxias podrían hacer alusión a la existencia de más de un tipo de materia oscura, dicen los científicos.

La materia oscura en el centro de Abell 520, un cósmica “choque de trenes” de los cúmulos de galaxias situado a unos 2400 millones de años-luz de distancia, no se está comportando como se preveía, según los nuevos resultados de la NASA,  el Telescopio Espacial Hubble .

La materia oscura es una misteriosa sustancia que aparece en casi la cuarta del universo, pero no puede ser detectada con los instrumentos actuales. La teoría predice que las agrupaciones de materia oscura, o “halos” constituyen anclajes gravitacionales alrededor de la cual la materia normal pueden unirse para formar galaxias.

Cuando las galaxias y cúmulos de galaxias chocar entre sí, sus esqueletos de materia oscura también colisionan. Debido a que la materia normal está gravitacionalmente atraídos por la materia oscura, los jirones visibles de las galaxias en colisión debe ser arrastrado, al igual que los perros con correa.

Esto es, de hecho, lo que los astrónomos observan en el año 2006 en elCúmulo Bala (en la foto) , que es un ejemplo clásico de cómo la materia oscura debe comportarse.

Durante el mismo 2006 la investigación,  los astrónomos examinan Abell 520 descubrió que su materia oscura se concentra en un “núcleo oscuro” que contiene galaxias de un número mucho menor de lo que cabría esperar si la materia oscura y las galaxias se habían pegado. La mayoría de las galaxias, aparentemente, han navegado muy lejos de la colisión.

“Es muy difícil explicar esto con las teorías actuales de la materia oscura o la formación de galaxias”, dijo el coautor del estudio  Myungkook James Jee de la Universidad de California en Davis.

Resultados de la materia oscura Desconcierto

Los resultados de 2006 fueron tan inesperado que algunos científicos los despidió. Pero el reciente análisis del Hubble respalda las observaciones iniciales, dejando a los astrónomos tan confundido que nunca.

“Tratamos de llegar a los modelos que explican esto, pero no había buenos modelos”, el coautor del estudio  Andisheh Mahdavi , dijo, un astrónomo de la Universidad Estatal de San Francisco, en un comunicado.

“No hay manera de que usted podría tener la materia oscura fría acumulando así en una región con tan pocas galaxias”, dijo Mahdavi, quien estuvo involucrado en las observaciones de 2006.

(Ver  “materia oscura galaxia Detectado: enano oculto acecha cerca?” )

El equipo ha propuesto varias explicaciones para sus resultados, pero ninguno de ellos puede ser explicado por la teoría actual de la materia oscura. Una idea es que hay más de un tipo de materia oscura, y que algunas variedades se agrupan durante las colisiones, mientras que otros no lo hacen.

“Si hay más de una especie de materia oscura, podría ser una colisión y el otro podría ser de colisión”, dijo el coautor del estudio Jee, cuyo estudio fue publicado recientemente en línea en la  revista Astrophysical Journal .

“Pero eso es todo muy especulativo en este momento.”

Las teorías de la materia oscura en cuestión?

Otra posibilidad es que Abell 520 implica una colisión entre tres cúmulos de galaxias, en lugar de sólo dos sistemas, como en el caso del Cúmulo Bala. El resultado sería una interacción más complicada, según los expertos.

Por ejemplo, “uno se puede imaginar una estructura transitoria exhibiendo un pico de la materia oscura, sin galaxias”, dijo  Avi Loeb , presidente del departamento de astronomía en la Universidad de Harvard. (Ver  imágenes de galaxias ).

Las simulaciones por ordenador de Abell 520 podría ayudar a resolver el misterio, ayudando a calcular qué tan probable es que Abell 520 del núcleo de la materia oscura podría existir, añadió Loeb, quien no estuvo involucrado en el estudio.

“Sin un análisis estadístico, es prematuro concluir que la estructura observada es poco probable.”

El equipo dice que los planes ya están en marcha para llevar a cabo simulaciones por ordenador para tratar de explicar Abell 520. Pero si las simulaciones no, los físicos de partículas pueden tener que revisar sus teorías sobre la materia oscura, co-autor Mahdavi, dijo.

“Estoy tan perplejo como yo estaba de regreso en el 2007”, agregó. “Es una observación muy perturbador para tener por ahí.”

 

(Imagen cortesía de MJ Jee / UC Davis, A. Mahdavi / San Francisco State University, y la NASA / ESA / CFHT / CXO)

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