Los telescopios de ESO han brindado a un equipo internacional de astrónomos el don de la tercera dimensión en una búsqueda de gran tamaño para las estructuras gravitacionales más grandes del Universo: cúmulos de galaxias. Las observaciones del VLT y el NTT complementan las de otros observatoriosen todo el mundo y en el espacio como parte de la encuesta XXL, una de las mayores búsquedas de clústeres.
Los cúmulos de galaxias son congregaciones masivas de galaxias que albergan enormes reservas de gas caliente; las temperaturas son tan altas que se producen rayos X. Estas estructuras son útiles para los astrónomos porque se cree que su construcción está influenciada por los componentes notoriamente extraños del Universo- materia oscura y energía oscura. Al estudiar sus propiedades en diferentes etapas de la historia del Universo, los cúmulos de galaxias pueden arrojar luz sobre el lado oscuro poco entendido del Universo.
El equipo, formado por más de 100 astrónomos de todo el mundo, comenzó a buscar a los monstruos cósmicos en 2011. Aunque la radiación de rayos X de alta energía que revela su ubicación es absorbida por la atmósfera de la Tierra, puede ser detectada porObservatorios de rayos X en el espacio. Por lo tanto, combinaron una encuesta ESA XMM-Newton, la mayor asignación de tiempo jamás otorgada para este telescopio en órbita, con observaciones de ESO y otros observatorios. El resultado es una enorme y creciente recopilación de datos a través deel espectro electromagnético [1], colectivamente llamado encuesta XXL.
"El objetivo principal de la encuesta XXL es proporcionar una muestra bien definida de unos 500 cúmulos de galaxias a cierta distancia cuando el Universo tenía la mitad de su edad actual", explica la investigadora principal XXL Marguerite Pierre de CEA, Saclay, Francia.
El telescopio XMM-Newton tomó imágenes de dos parches de cielo, cada uno cien veces el área de la Luna llena, en un intento de descubrir una gran cantidad de cúmulos de galaxias previamente desconocidos. El equipo de investigación XXL ahora ha publicado sus hallazgos enUna serie de documentos que utilizan los 100 grupos más brillantes descubiertos [2].
Las observaciones del instrumento EFOSC2 instalado en el New Technology Telescope NTT, junto con el instrumento FORS conectado al Very Large Telescope VLT de ESO, también se utilizaron para analizar cuidadosamente la luz proveniente de las galaxias dentro de estos cúmulos de galaxias.Esto permitió al equipo medir las distancias precisas a los cúmulos de galaxias, proporcionando la vista tridimensional del cosmos requerida para realizar mediciones precisas de materia oscura y energía oscura [3].
Se espera que la encuesta XXL produzca muchos resultados emocionantes e inesperados, pero incluso con una quinta parte de los datos finales esperados, algunos hallazgos sorprendentes e importantes ya han aparecido.
Un artículo informa sobre el descubrimiento de cinco nuevos supercúmulos, cúmulos de cúmulos de galaxias, que se suman a los ya conocidos, como el nuestro, el supercúmulo de Laniakea.
Otro informa de observaciones de seguimiento de un cúmulo de galaxias en particular conocido informalmente como XLSSC-116, ubicado a más de seis mil millones de años luz de distancia [4]. En este cúmulo se observó una luz difusa inusualmente brillante usando MUSE en el VLT.
"Esta es la primera vez que podemos estudiar en detalle la luz difusa en un cúmulo de galaxias distante, ilustrando el poder de MUSE para estudios tan valiosos", explicó el coautor Christoph Adami del Laboratoire d'Astrophysique, Marsella, Francia.
El equipo también utilizó los datos para confirmar la idea de que los cúmulos de galaxias en el pasado son versiones reducidas de las que observamos hoy, un hallazgo importante para la comprensión teórica de la evolución de los cúmulos a lo largo de la vida del Universo.
El simple acto de contar los cúmulos de galaxias en los datos XXL también ha confirmado un extraño resultado anterior: hay menos cúmulos distantes de lo esperado según las predicciones de los parámetros cosmológicos medidos por el telescopio Planck de la ESA. Se desconoce el motivo de esta discrepancia,sin embargo, el equipo espera llegar al fondo de esta curiosidad cosmológica con la muestra completa de grupos en 2017.
Estos cuatro resultados importantes son solo un anticipo de lo que vendrá en esta encuesta masiva de algunos de los objetos más masivos del Universo.
Notas
[1] La encuesta XXL ha combinado datos de archivo, así como nuevas observaciones de cúmulos de galaxias que cubren el rango de longitud de onda de 1 × 10 - 4 μm rayos X, observados con XMM a más de 1 metro observado con el radiotelescopio gigante de ondas de radio [GMRT].
[2] Los cúmulos de galaxias reportados en los trece documentos se encuentran en desplazamientos al rojo entre z = 0.05 y z = 1.05, que corresponden a cuando el Universo tenía aproximadamente 13 y 5.7 mil millones de años, respectivamente.
[3] La exploración de los cúmulos de galaxias requería conocer sus distancias precisas. Si bien las distancias aproximadas, los desplazamientos al rojo fotométricos, se pueden medir analizando sus colores a diferentes longitudes de onda, se necesitan desplazamientos al rojo espectroscópicos más precisos. Los desplazamientos al rojo espectroscópicos también se obtuvieron dedatos de archivo, como parte de la Encuesta pública extragaláctica Redshift de VIMOS VIPERS, la Encuesta profunda VIMOS-VLT VVDS y la encuesta GAMA.
[4] Se descubrió que este cúmulo de galaxias tenía un desplazamiento al rojo de z = 0.543.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Observatorio Europeo Austral - ESO . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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