Agencias / InsurgentePress, Ciudad de México.- Un gigantesco frente frío en el cúmulo galáctico de Perseo ha sido el objetivo de un trío de telescopios de Rayos X.
Este antiguo frente frío se puede apreciar a la izquierda de la imagen, mientras se aleja del frente más joven y mucho más cercano al centro.
Los frentes fríos galácticos tienen poco que ver con los que golpean la Tierra, ya que se deben a la colisión entre cúmulos de galaxias.
La atracción gravitacional de un cúmulo mayor arrastra hacia sí a un cúmulo menor, lo que hace que el gas en su núcleo “chapotee” como si fuera el líquido de un vaso. Esto provoca un frente frío con un patrón en espiral que se va alejando del núcleo, y estos frentes fríos permiten estudiar el medio intercumular.
Los frentes fríos son las estructuras coherentes más antiguas en cúmulos de núcleos fríos, y este se aleja del centro cumular desde hace más de cinco mil millones de años, más tiempo de lo que lleva existiendo nuestro Sistema Solar. La larga estructura curvada se extiende alrededor de dos millones de años luz y viaja a unos cincuenta kilómetros por segundo.
La imagen combina datos del observatorio de rayos X Chandra de la NASA, el observatorio XMM-Newton de la ESA y el satélite ROSAT dirigido por el centro aeroespacial alemán. Chandra también capturó un primer plano de la sección superior izquierda del frente frío, lo que reveló detalles inesperados.
El cúmulo de Perseo contiene miles de galaxias y un agujero negro supermasivo en el centro. Este último es responsable de crear un entorno adverso de ondas sonoras y turbulencias que deberían erosionar cualquier frente frío con el tiempo, suavizando sus límites antes nítidos y provocando cambios graduales en la densidad y la temperatura. No obstante, la imagen de alta resolución de Chandra mostró un borde sorprendentemente definido en el frente frío, y un mapa de temperatura reveló que la parte superior izquierda del frente frío está dividida en dos.
La nitidez de este frente frío sugiere que se ha preservado gracias a los fuertes campos magnéticos que lo envuelven y que, esencialmente, funcionan como un escudo gigante contra el entorno hostil. Esta “envoltura” magnética evita que el frente frío se difumine y le ha permitido sobrevivir más de cinco mil millones de años, mientras se aleja del centro del cúmulo.
La “atmósfera” del cúmulo está llena de iones de diversas sustancias y metales, cada uno de los cuales produce un “pico” o línea característica en el espectro de los rayos X. Esas líneas pueden ser observadas y estudiadas con el telescopio espacial Chandra, y dado que cada una de ellas corresponde a un elemento, el método se utiliza para averiguar de qué están hechos los objetos que los astrónomos observan en el espacio. “Todas las líneas -explica Bulbul-, se producen a niveles bien conocidos de energías de rayos X”.
Sin embargo, en 2012, cuando Bulbul recopilaba los datos recogidos por Chandra durante una observación de 17 días, en el espectro surgió una línea que, sencillamente, no debería existir. “Apareció una línea en el rango de los 3,56 Kev (kiloelectronvoltios) -recuerda la investigadora- que no se correspondía con ninguna transición atómica conocida. Fue una enorme sorpresa”.
En pocas palabras, la nueva y misteriosa línea era algo muy real. Y su autenticidad volvió a ser confirmada cuando el equipo de Bulbul encontró una firma espectral idéntica en las emisiones de rayos X de otros 73 cúmulos de galaxias diferentes. Esos datos, además, fueron recogidos por el telescopio espacial europeo XMM Newton, un instrumento completamente independiente de Chandra.
Para colmo, y apenas una semana después de que Bulbul y su equipo publicaran sus resultados, otro grupo de investigadores dirigidos por Alexey Boyarsky, de la Universidad holandesa de Leiden, reportaba el mismo tipo de líneas espectrales, halladas con el telescopio XMM Newton y, esta vez, en la vecina galaxia de Andrómeda.
Si esas líneas no corresponden a ningún tipo concido de materia, ¿De dónde proceden entonces? Las sospechas, llegados a este punto, se centran sobre otra clase de materia, por ahora desconocida: la materia oscura. “Tras publicar el artículo -recuerda Bulbul- los físicos teóricos empezaron a especular con hasta 60 tipos diferentes de materia oscura que pudieran explicar esa firma en el espectro. Algunos de ellos llegaron incluso a bromear sobre el tema, llamando ´bulbulon´a la partícula desconocida”.
Entre la gran variedad de candidatos de materia oscura capaces de producir una línea espectral como la observada se encuentran los axiones, los neutrinos estériles o los hipotéticos “módulos de materia oscura” que podrían surgir del “rizado” de dimensiones extra en el marco de la teoría de cuerdas.
Pero lo cierto es que el misterio continúa, y que para resolverlo habrá que esperar, probablemente, a disponer de nuevos instrumentos de observación. Los investigadores esperan que el telescopio avanzado de rayos X Astro H, lanzado hace unos meses por la agencia espacial japonesa, pueda ayudar a esclarecer la cuestión. En efecto, el instrumento cuenta con una nueva clase de detector, desarrollado por la NASA y la Universidad de Wisconsin, que podría ser capaz de medir la misteriosa línea con mucha más precisión de lo que ha sido posible hasta ahora.
Fuente: ESA.
