Los Astronomos capturan la primera imagen de la Materia Obscura Que Mantiene Unido al Universo
Filamentos de materia oscura puentean el espacio entre galaxias en este mapa de color falso. Las localizaciones de las galaxias brillantes son mostradas por las regiones blancas y la presencia de un filamento de la materia oscura que puentea las galaxias se muestra en rojo.
Crédito: S. Epps / M. Hudson / Universidad de Waterloo
Original por Nancy Atkinson, Seeker April 17, 2017
Durante décadas, los científicos han seguido pistas de una estructura similar a un hilo que une las galaxias a través del universo. Las teorías, los modelos informáticos y las observaciones indirectas han indicado que hay una red cósmica de materia oscura que conecta galaxias y constituye la estructura a gran escala del cosmos. Pero mientras que los filamentos que componen esta tela son masivos, la materia oscura es increíblemente difícil de observar.
Ahora, los investigadores han producido lo que dicen que es la primera imagen compuesta de un filamento de materia oscura que conecta las galaxias.
"Esta imagen nos mueve más allá de las predicciones a algo que podemos ver y medir", dijo Mike Hudson, profesor de astronomía de la Universidad de Waterloo en Canadá, coautor de un nuevo estudio publicado en los Monthly Notices de la Royal Astronomical Society.
La materia oscura, una sustancia difícil de alcanzar que se calcula que representa alrededor del 27 por ciento del universo, no emite, refleja o absorbe la luz. Esto ha hecho virtualmente imposible de detectar, excepto para sus efectos cuando ejerce un tirón gravitacional o cuando deforma la luz de galaxias distantes en lo que se llama lente gravitacional.
Para su trabajo, Hudson y el co-autor Seth Epps, que era un estudiante de maestría en la Universidad de Waterloo en el momento de la investigación, emplearon una técnica llamada aumento (lensing) gravitacional débil - una medición estadística de las curvas leves que ocurren en la trayectoria de Luz que pasa cerca de la masa. El efecto produce ilustraciones de galaxias que parecen ligeramente deformadas debido a la presencia de masa celeste, tal como la materia oscura.
En su trabajo, explicaron que para estudiar la señal de lente débil de los filamentos de la materia oscura, se requerían dos conjuntos de datos: un catálogo de pares de racimos de galaxias que eran aumentadas (lensed) y un catálogo de galaxias de origen con mediciones de distancia precisas.
Combinaron datos de lente de una encuesta de cielo de varios años en el Telescopio Canadá-Francia-Hawai con información de la Sloan Digital Sky Survey que mapeó galaxias rojas luminosas (LRG), que son galaxias masivas, distantes y muy viejas.
"Los LRG son galaxias muy brillantes", dijo Hudson a Seeker por correo electrónico. "Tienden a ser más masivos que la galaxia promedio y viven en halos de materia más oscura. Es razonable esperar que el filamento o puente entre ellos también podría ser más masivo que el promedio ".
Hudson y Epps combinaron o "apilaron" más de 23.000 pares de galaxias, todos ubicados a unos 4.500 millones de años luz de distancia. Esto les permitió crear una imagen compuesta o mapa que muestra la presencia de materia oscura entre las galaxias. Hudson le dijo a Seeker que el filamento en su "imagen" es el promedio de los 23,000 pares.
"La razón principal por la que usamos estas galaxias es que tenían distancias precisas (según lo medido por otro equipo)", explicó Hudson. "Estas mediciones de distancia nos permitieron distinguir entre pares de galaxias que eran pares reales en 3D (lo que significa que ambos están a la misma distancia de nosotros) en comparación con dos galaxias que aparecieron cerca en el cielo, pero en realidad estaban a distancias muy diferentes".
Los pares 3D estarían físicamente cerca unos de otros y por lo tanto, tendrán un puente mientras que el segundo grupo no está físicamente cerca uno del otro, y por lo tanto no tendría un puente entre ellos. Hudson y Epps dijeron que sus resultados muestran que el puente de filamento de materia oscura es el más fuerte entre sistemas a menos de 40 millones de años luz de distancia.
"Usando esta técnica, no sólo somos capaces de ver que estos filamentos de materia oscura en el universo existen, somos capaces de ver hasta qué punto estos filamentos conectan galaxias", dijo Epps en un comunicado.
La teoría del Big Bang predice que las variaciones en la densidad de la materia en los primeros momentos del universo llevaron a la mayor parte de la materia en el cosmos a condensarse en una red de filamentos enredados. Para explicar esto, el astrónomo Fritz Zwicky introdujo por primera vez el concepto de materia oscura en 1933, cuando sus mediciones de galaxias moviéndose dentro de un conglomerado de galaxias mostraron que deben tener por lo menos diez veces más materia invisible que lo que es visible.
Pero no fue hasta los años setenta que la materia oscura fue tomada en serio. Vera Rubin y Kent Ford Jr. mapearon los movimientos de estrellas dentro de galaxias cercanas a nuestra Vía Láctea y también concluyeron que cada galaxia tenía que incluir enormes cantidades de materia invisible, mucho más que toda la materia visible. Posteriormente, las simulaciones por computadora confirmaron esto y sugirieron la existencia de materia oscura, estructurada como una red, con filamentos largos que se conectan entre sí en las ubicaciones de los enormes cúmulos de galaxias.
En su artículo, Hudson y Epps enumeran docenas de estudios previos que han intentado medir y observar la tela de materia oscura, y dicen que esperan que sus técnicas de apilamiento para medir los filamentos entre grupos y racimos de galaxias puedan servir como base para el futuro filamento estudios. Esperan que las próximas encuestas y telescopios continúen mejorando nuestra comprensión de la materia oscura.
Originalmente publicado en Seeker.
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el publico debe echarle la culpa a Google Translate
Filamentos de materia oscura puentean el espacio entre galaxias en este mapa de color falso. Las localizaciones de las galaxias brillantes son mostradas por las regiones blancas y la presencia de un filamento de la materia oscura que puentea las galaxias se muestra en rojo.
Crédito: S. Epps / M. Hudson / Universidad de Waterloo
Original por Nancy Atkinson, Seeker April 17, 2017
Durante décadas, los científicos han seguido pistas de una estructura similar a un hilo que une las galaxias a través del universo. Las teorías, los modelos informáticos y las observaciones indirectas han indicado que hay una red cósmica de materia oscura que conecta galaxias y constituye la estructura a gran escala del cosmos. Pero mientras que los filamentos que componen esta tela son masivos, la materia oscura es increíblemente difícil de observar.
Ahora, los investigadores han producido lo que dicen que es la primera imagen compuesta de un filamento de materia oscura que conecta las galaxias.
"Esta imagen nos mueve más allá de las predicciones a algo que podemos ver y medir", dijo Mike Hudson, profesor de astronomía de la Universidad de Waterloo en Canadá, coautor de un nuevo estudio publicado en los Monthly Notices de la Royal Astronomical Society.
La materia oscura, una sustancia difícil de alcanzar que se calcula que representa alrededor del 27 por ciento del universo, no emite, refleja o absorbe la luz. Esto ha hecho virtualmente imposible de detectar, excepto para sus efectos cuando ejerce un tirón gravitacional o cuando deforma la luz de galaxias distantes en lo que se llama lente gravitacional.
Para su trabajo, Hudson y el co-autor Seth Epps, que era un estudiante de maestría en la Universidad de Waterloo en el momento de la investigación, emplearon una técnica llamada aumento (lensing) gravitacional débil - una medición estadística de las curvas leves que ocurren en la trayectoria de Luz que pasa cerca de la masa. El efecto produce ilustraciones de galaxias que parecen ligeramente deformadas debido a la presencia de masa celeste, tal como la materia oscura.
En su trabajo, explicaron que para estudiar la señal de lente débil de los filamentos de la materia oscura, se requerían dos conjuntos de datos: un catálogo de pares de racimos de galaxias que eran aumentadas (lensed) y un catálogo de galaxias de origen con mediciones de distancia precisas.
Combinaron datos de lente de una encuesta de cielo de varios años en el Telescopio Canadá-Francia-Hawai con información de la Sloan Digital Sky Survey que mapeó galaxias rojas luminosas (LRG), que son galaxias masivas, distantes y muy viejas.
"Los LRG son galaxias muy brillantes", dijo Hudson a Seeker por correo electrónico. "Tienden a ser más masivos que la galaxia promedio y viven en halos de materia más oscura. Es razonable esperar que el filamento o puente entre ellos también podría ser más masivo que el promedio ".
Hudson y Epps combinaron o "apilaron" más de 23.000 pares de galaxias, todos ubicados a unos 4.500 millones de años luz de distancia. Esto les permitió crear una imagen compuesta o mapa que muestra la presencia de materia oscura entre las galaxias. Hudson le dijo a Seeker que el filamento en su "imagen" es el promedio de los 23,000 pares.
"La razón principal por la que usamos estas galaxias es que tenían distancias precisas (según lo medido por otro equipo)", explicó Hudson. "Estas mediciones de distancia nos permitieron distinguir entre pares de galaxias que eran pares reales en 3D (lo que significa que ambos están a la misma distancia de nosotros) en comparación con dos galaxias que aparecieron cerca en el cielo, pero en realidad estaban a distancias muy diferentes".
Los pares 3D estarían físicamente cerca unos de otros y por lo tanto, tendrán un puente mientras que el segundo grupo no está físicamente cerca uno del otro, y por lo tanto no tendría un puente entre ellos. Hudson y Epps dijeron que sus resultados muestran que el puente de filamento de materia oscura es el más fuerte entre sistemas a menos de 40 millones de años luz de distancia.
"Usando esta técnica, no sólo somos capaces de ver que estos filamentos de materia oscura en el universo existen, somos capaces de ver hasta qué punto estos filamentos conectan galaxias", dijo Epps en un comunicado.
La teoría del Big Bang predice que las variaciones en la densidad de la materia en los primeros momentos del universo llevaron a la mayor parte de la materia en el cosmos a condensarse en una red de filamentos enredados. Para explicar esto, el astrónomo Fritz Zwicky introdujo por primera vez el concepto de materia oscura en 1933, cuando sus mediciones de galaxias moviéndose dentro de un conglomerado de galaxias mostraron que deben tener por lo menos diez veces más materia invisible que lo que es visible.
Pero no fue hasta los años setenta que la materia oscura fue tomada en serio. Vera Rubin y Kent Ford Jr. mapearon los movimientos de estrellas dentro de galaxias cercanas a nuestra Vía Láctea y también concluyeron que cada galaxia tenía que incluir enormes cantidades de materia invisible, mucho más que toda la materia visible. Posteriormente, las simulaciones por computadora confirmaron esto y sugirieron la existencia de materia oscura, estructurada como una red, con filamentos largos que se conectan entre sí en las ubicaciones de los enormes cúmulos de galaxias.
En su artículo, Hudson y Epps enumeran docenas de estudios previos que han intentado medir y observar la tela de materia oscura, y dicen que esperan que sus técnicas de apilamiento para medir los filamentos entre grupos y racimos de galaxias puedan servir como base para el futuro filamento estudios. Esperan que las próximas encuestas y telescopios continúen mejorando nuestra comprensión de la materia oscura.
Originalmente publicado en Seeker.
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