Ondas para encontrar la esquiva materia oscura


Un nuevo estudio presentado en la conferencia de la Sociedad Astronómica Americana esta semana, promete arrojar algo de luz, por así decirlo, en la búsqueda de materia oscura en galaxias individuales. El actual modelo de materia oscura fría en el Universo es un gran éxito cuando se trata  cartografíar la misteriosa sustancia a gran escala, pero no funciona tan bien a escalas galácticas y sub-galácticas. Ahora, el Dr. Sukanya Chakrabarti de la Florida Atlantic University describe una nueva forma de mapear la materia oscura mediante la observación de ondas en los discos de hidrógeno de las galaxias grandes.Su trabajo podría finalmente permitir a los astrónomos utilizar las observaciones de la materia ordinaria para investigar la distribución de materia oscura a menor escala.

Las galaxias espirales están compuestos de un disco, que está hecho de lo materia ordinaria  y contiene un núcleo central, brazos espirales, y un halo que rodea el disco y contiene materia oscura. En los últimos años, el estudio conocido como THINGS (llevado a cabo por el telescopio NRAO) ha llevado a cabo análisis de la distribución de hidrógeno en las cercanías de discos galácticos. El año pasado, el Dr. Chakrabarti utilizó estos estudios para investigar la forma en que las pequeñas galaxias satélites afectan a los discos de galaxias más grandes como M51, la Galaxia del Remolino. Pero el verdadero premio consiste en la investigación de lo que los astrónomos no pueden ver. Chakrabarti señaló: “Desde los años 70, hemos conocido a partir de observaciones de las curvas de rotación plana que las galaxias masivas tienen halos de materia oscura, pero hay muy pocas pruebas que nos permitan entender cómo se distribuye.” Ahora su investigación ha sido ampliada  precisamente para eso.

Los astrónomos creen que la distribución en la densidad de la materia oscura se basa en un parámetro llamado  radio de escala . Resulta que, variando este parámetro se afecta visiblemente a la forma del disco de hidrógeno de la galaxia.

“Las ondas de los discos de gas exterior actúan como un espejo de la distribución de materia oscura subyacente”, dijo Chakrabarti. Variando el radio de escala del halo de materia oscura de M51, Chakrabarti fue capaz de ver cómo afectaría a la forma y distribución del hidrógeno atómico en su disco. Y descubrió que, el radio de gran escala, da lugar a galaxias con un halo de materia oscura que se va haciendo más difuso a medida que se extiende a lo largo del disco. Esto hace que el hidrógeno envuelva el disco vagamente alrededor del núcleo central de la galaxia. Por el contrario, los radios de pequeña escala tienen perfiles de densidad que mucho más pronunciados.

“Perfiles de densidad más planos son más eficaces para mantener su material y por lo tanto, tienen una forma espiral mejor rodeada.”

El mapa de Chakrabarti de distribución de materia oscura en el halo de M51 es compatible con los modelos teóricos, lo que lleva a creer que este método puede ser muy útil para sondear la esquiva e invisible materia oscura, que representa casi una cuarta parte de nuestro Universo .

Una pre-impresión de su documento está disponible en el ArXiv

Autor: Vanessa D’Amico

Enlace original: Tracing dark matter with ripples in the Whirlpool Galaxy

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