Analizando agrupaciones cósmicas

Llamativa imagen muestra la distribución de masa de un cúmulo cercano de galaxias

4 Junio 2020

Utilizando la Cámara de Energía Oscura en el Observatorio Inter-Americano de Cerro Tololo, un programa de NOIRLab de NSF, los astrónomos miden lentes gravitacionales débiles para mapear la distribución de masa en cúmulos galácticos cercanos. Además de producir notables imágenes como éstas, la información obtenida proveerá datos reveladores para comprender las relaciones existentes entre las partes que constituyen los cúmulos de galaxias cercanas, como el gas, las poblaciones estelares, y la materia oscura.

El cúmulo de galaxias Abell 3827, es el protagonista de esta extraordinaria imagen. Además de mostrar un campo de galaxias y estrellas en primer plano, la imagen se superpone con un plano de tonos rojo, azul y púrpura. Si bien estos colores hacen la imagen más atractiva, no están allí como decoración, sino para representar la distribución de masa en el corazón de Abell 3827, donde el rojo representa la concentración de masa más grande.

Los cúmulos de galaxias son conglomeraciones masivas de cientos o incluso miles de galaxias, que se mantienen unidas por su atracción gravitacional mutua. Se encuentran entre los objetos astrofísicos más masivos que se conocen, pesan miles de veces más que la Vía Láctea, y contienen grandes cantidades de gas intergaláctico a enormes temperaturas, además de materia oscura.

Esta imagen es una instantánea del Estudio Completo de Conglomerados de Volumen Local (LoVoCCS por sus siglas en inglés), un programa de reconocimiento que investiga 107 cúmulos de galaxias cercanas. LoVoCCS aprovecha un fenómeno astrofísico llamado lente gravitacional débil para medir la distribución de masa y materia de estos grupos.

La lente gravitacional se produce cuando un objeto astronómico masivo como Abell 3827 distorsiona la luz de un objeto detrás suyo. Esta distorsión es proporcional a la masa del objeto en primer plano, lo que hace que la lente gravitacional sea una forma poderosa para que los astrónomos determinen las masas de los objetos distantes. Si bien las lentes gravitacionales fuertes pueden parecer duplicar o deformar galaxias distantes, creando aros y arcos intrincados, los rastros sutiles de las lentes gravitacionales débiles solo se pueden medir estadísticamente [1].

Al promediar las pequeñas distorsiones de la multitud de galaxias de fondo visibles en esta imagen, el equipo de LoVoCCS pudo crear un mapa detallado de las distribuciones masivas de Abell 3827. Estas mediciones, y las realizadas en otros cúmulos de galaxias del estudio LoVoCCS, permitirán a los astrónomos comprender aún más sobre la relación entre las poblaciones estelares, el gas y la materia oscura en los cúmulos de galaxias cercanos.

Para recopilar la información requerida para este estudio, el equipo de LoVoCCS está utilizando la Cámara de Energía Oscura (DECam), un instrumento de alto rendimiento instalado en el telescopio Víctor M. Blanco de 4 metros, en el Observatorio Interamericano de Cerro Tololo (CTIO por sus siglas en inglés). Originalmente construido para llevar a cabo el Estudio de Energía Oscura (Dark Energy Survey), DECam ahora admite una amplia variedad de programas astronómicos, tanto grandes como pequeños.

"Esta impresionante imagen del cúmulo de galaxias Abell 3827 nos da cuenta de la ciencia que se realiza en Chile gracias a instrumentos como la DECam, una cámara de 520 megapíxeles que se encuentra instalada en Cerro Tololo y que permite obtener imágenes de amplio espectro y con una sensibilidad única", precisó el Director del Observatorio AURA en Chile, Dr. Mario Hamuy.

Para conocer más sobre LoVoCCS, revise la última edición del boletín NOIRLab, The Mirror.

Notas

[1] La lente gravitacional fuerte puede producir arcos conspicuos, anillos e incluso doppelgängers celestes. El primer objeto con lente gravitacional que se detecta, el Cuásar Gemelo, aparece por duplicado como resultado del efecto de lente de una galaxia que interviene.

Más Información

La colaboración de LoVoCCS incluye a Ranga-Ram Chary (IPAC / Caltech), Doug Clowe (Ohio), Michael Cooper (UC Irvine), Ian Dell'Antonio (Brown, PI), Megan Donahue (Michigan State),Gus Evrard (Michigan), Shenming Fu (Brown), Mark Lacy (NRAO), Tod Lauer (NOIRLab), Binyang Liu ( Brown), Jacqueline McCleary (NASA / JPL), Massimo Meneghetti (INAF / Bolonia), Hironao Miyatake (Nagoya Univ.), Priyamvada Natarajan (Yale), Elena Pierpaoli (USC), Marc Postman (STScI), Jubee Sohn (SAO) , Keiichi Umetsu (ASIAA), Yousuke Utsumi (SLAC / Stanford) y Gillian Wilson (UC Riverside).

NOIRLab de NSF (Laboratorio Nacional de Investigación en Astronomía Óptica-Infrarroja de NSF), el centro de EE. UU. para la astronomía óptica-infrarroja en tierra, opera el Observatorio internacional Gemini (una instalación de NSF, NRC–Canada, ANID–Chile, MCTIC–Brasil, MINCyT–Argentina y KASI – República de Corea), el Observatorio Nacional Kitt Peak (KPNO), el Observatorio Interamericano Cerro Tololo (CTIO), el Centro de Datos para la Comunidad Científica (CSDC) y el Observatorio Vera C. Rubin (en cooperación con SLAC National Accelerator Laboratory del DOE). Está administrado por la Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía (AURA) en virtud de un acuerdo de cooperación con NSF y tiene su sede en Tucson, Arizona. La comunidad astronómica tiene el honor de tener la oportunidad de realizar investigaciones astronómicas en Iolkam Du’ag (Kitt Peak) en Arizona, en Maunakea, en Hawai, y en Cerro Tololo y Cerro Pachón en Chile. Reconocemos y apreciamos el importante rol cultural y la veneración que estos sitios tienen para la Nación Tohono O’odham, para la comunidad nativa de Hawai y para las comunidades locales en Chile, respectivamente.

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Cel: +1 520 318 8591
Correo electrónico: akocz@aura-astronomy.org

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Esta es una traducción del Comunicado de Prensa de NOIRLab noirlab2012.