Los astrónomos se quedan rascándose la cabeza ante una nueva observación de un "grupo" de materia oscura que aparentemente quedó tras una fusión masiva entre cúmulos de galaxias. Las implicaciones de este descubrimiento presentan desafíos para la comprensión actual de cómo la materia oscura influye en las galaxias y los cúmulos de galaxias.
Inicialmente, las observaciones realizadas en 2007 fueron descartadas como datos erróneos. Nuevos datos obtenidos por el Telescopio Espacial Hubble en 2008 confirmaron las observaciones previas de materia oscura y galaxias que se separaron. La nueva evidencia se basa en observaciones de un cúmulo de galaxias de fusión distante llamado Abell 520. En este punto, los astrónomos tienen un desafío por delante para explicar por qué la materia oscura no se comporta como se esperaba.
"Este resultado es un rompecabezas", dijo el astrónomo James Jee (Universidad de California, Davis). "La materia oscura no se está comportando como se predijo, y obviamente no está claro qué está pasando. Las teorías sobre la formación de galaxias y la materia oscura deben explicar lo que estamos viendo ".
Las teorías actuales sobre la materia oscura afirman que puede ser una especie de "pegamento" gravitacional que mantiene unidas a las galaxias. Una de las otras propiedades interesantes de la materia oscura es que, según todos los informes, no está hecha de las mismas cosas que las personas y los planetas, pero interactúa "gravitacionalmente" con la materia normal. Los métodos actuales para estudiar la materia oscura son analizar las fusiones galácticas, ya que las galaxias interactuarán de manera diferente a sus halos de materia oscura. Las teorías actuales están respaldadas por observaciones visuales de fusiones de galaxias en el Bullet Cluster, y se han convertido en un ejemplo clásico de nuestra comprensión actual de la materia oscura.
Los estudios de Abell 520 están causando que los astrónomos piensen dos veces sobre nuestra comprensión actual de la materia oscura. Las observaciones iniciales encontraron materia oscura y gas caliente, pero carecían de galaxias luminosas, que normalmente se detectan en las mismas regiones que las concentraciones de materia oscura. Intentando dar sentido a las observaciones, los astrónomos utilizaron la cámara planetaria de campo ancho 2 de Hubble para mapear la materia oscura en el cúmulo utilizando una técnica de lente gravitacional.
"Observaciones como las de Abell 520 son humillantes en el sentido de que, a pesar de todos los saltos y limitaciones en nuestro entendimiento, de vez en cuando, nos detenemos en frío", dijo Arif Babul (Universidad de Victoria, Columbia Británica).
Jee agregó: "Sabemos de quizás seis ejemplos de colisiones de cúmulos de galaxias de alta velocidad en los que se ha mapeado la materia oscura, pero Bullet Cluster y Abell 520 son los dos que muestran la evidencia más clara de fusiones recientes, y son inconsistentes con cada uno otro. Ninguna teoría única explica el comportamiento diferente de la materia oscura en esas dos colisiones. Necesitamos más ejemplos ".
El equipo ha trabajado en numerosas posibilidades para sus hallazgos, cada uno con su propio conjunto de preguntas sin respuesta. Una de esas posibilidades es que Abell 520 fue una fusión más complicada que el encuentro Bullet Cluster. Puede haber habido varias galaxias fusionándose en Abell 520 en lugar de las dos responsables del Cúmulo de Balas. Otra posibilidad es que, como el arroz bien cocido, la materia oscura sea pegajosa. Cuando las partículas de materia ordinaria colisionan, pierden energía y, como resultado, disminuyen su velocidad. Es posible que parte de la materia oscura interactúe consigo misma y se quede atrás después de una colisión entre dos galaxias.
Otra posibilidad puede ser que hubiera más galaxias en el núcleo, pero que estaban demasiado oscuras para que Hubble las detectara. Al ser más tenues, las galaxias habrían formado muchas menos estrellas que otros tipos de galaxias. El equipo planea usar sus datos de Hubble para crear simulaciones por computadora de la colisión, con la esperanza de obtener pistas vitales en los esfuerzos para comprender mejor el comportamiento inusual de la materia oscura.
Si desea obtener más información sobre el telescopio espacial Hubble, visite: http://www.nasa.gov/hubble
