{"id":188966,"date":"2015-02-18T16:31:18","date_gmt":"2015-02-18T18:31:18","guid":{"rendered":"http:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/?p=188966"},"modified":"2015-07-03T15:02:18","modified_gmt":"2015-07-03T18:02:18","slug":"fusiones-turbulentas","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/fusiones-turbulentas\/","title":{"rendered":"Fusiones turbulentas"},"content":{"rendered":"
\"Espiral

NASA\/CXC\/BU\/E. BLANTON; ESO \/VLT<\/span>Espiral de gas de Abell 2052…NASA\/CXC\/BU\/E. BLANTON; ESO \/VLT<\/span><\/p><\/div>\n

Los agrupamientos de galaxias pueden parecerse a una copa llena de vino, al menos para la visi\u00f3n experimentada de los astrof\u00edsicos, tal como lo comprueba el \u00faltimo trabajo del experto en conglomerados de galaxias de la Universidad de S\u00e3o Paulo (USP), Gast\u00e3o Lima Neto, y su colega, el posdoctorando Rubens Machado, especialista en simulaciones astron\u00f3micas por computadora. Todo connoisseur<\/em> sabe que, para apreciar mejor los aromas de un buen vino, es necesario balancear en forma circular la copa antes de llevarla a la nariz. Tambi\u00e9n sabe que si realiza ese movimiento con demasiada vehemencia, las ondas provocadas por el giro en la superficie del l\u00edquido \u2012que ayudan a liberar en el aire el aroma del vino\u2012 pueden crecer hasta desbordar la copa.<\/p>\n

Las observaciones astron\u00f3micas suger\u00edan que un fen\u00f3meno muy parecido al desborde de un l\u00edquido provocado por el movimiento giratorio de su recipiente habr\u00eda ocurrido, a escala c\u00f3smica, hace miles de millones de a\u00f1os en el conglomerado de galaxias Abell 2052. Parte del gas acumulado en el centro de ese conjunto de cientos de galaxias situado a 480 millones de a\u00f1os luz de distancia de la Tierra, habr\u00eda sido sacudido hasta su expulsi\u00f3n hacia la periferia del conglomerado, generando una cola gaseosa con forma de espiral que se extiende por el amplio espacio entre las galaxias por m\u00e1s de 800 mil a\u00f1os luz (alrededor de ocho veces la longitud de la galaxia donde se encuentra el Sol, la V\u00eda L\u00e1ctea). Un estudio llevado a cabo por Machado y Lima Neto, cuyos resultados se publicar\u00e1n en la edici\u00f3n de marzo de la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society<\/em>, es el primero que explica, mediante simulaciones en computadora, el derrame de gas hacia la espiral observada en el conglomerado Abell 2052. \u201cLos cient\u00edficos sospechaban de la existencia de ese mecanismo, pero nadie hab\u00eda realizado c\u00e1lculos para verificarlo\u201d, dice Machado.<\/p>\n

Las nuevas simulaciones sugieren que, hace unos 2 mil millones de a\u00f1os, un peque\u00f1o grupo de galaxias integrado por algunas decenas de \u00e9stas, viajando por el espacio a una velocidad de mil kil\u00f3metros por segundo, atraves\u00f3 la periferia del conglomerado Abell 2052, a alrededor de 6 millones de a\u00f1os luz de su centro. Inmediatamente, el peque\u00f1o grupo viajero habr\u00eda sido atrapado por la enorme fuerza gravitatoria del conglomerado mayor y sus galaxias comenzaron a girar alrededor del centro de Abell 2052. Sin embargo, tal como lo establecen las leyes del movimiento, toda acci\u00f3n produce una reacci\u00f3n. Seg\u00fan Machado, el paso del peque\u00f1o grupo por alrededor del conglomerado provoc\u00f3 una turbulencia en el centro de Abell 2052. \u201cLa perturbaci\u00f3n gravitatoria del peque\u00f1o grupo desplaz\u00f3 al conglomerado hacia uno y otro lado\u201d, explica. \u201cEl gas que se hallaba estable en el centro del conglomerado comenz\u00f3 a oscilar y acab\u00f3 escapando hacia afuera\u201d.<\/p>\n

\"...la<\/a>

…la misma espiral recreada en un simulador<\/p><\/div>\n

Machado y Lima Neto compararon los resultados de sus simulaciones con im\u00e1genes de galaxias cercanas al conglomerado y lograron identificar otro grupo de galaxias en su periferia que bien podr\u00edan haber sido las causantes del desborde. Esas galaxias presentan la misma disposici\u00f3n y masa total del grupo que, seg\u00fan las simulaciones, habr\u00eda puesto a sacudirse a Abell 2052 hace 2 mil millones de a\u00f1os<\/p>\n

El peque\u00f1o conjunto de galaxias posee una masa total 10 billones de veces mayor que la masa del Sol (10 billones de kilogramos). La masa total del conglomerado Abell 2052 es 100 veces mayor: mil billones de masas solares. Sin embargo, lo m\u00e1s sorprendente, es que los cientos de galaxias del conglomerado, cada una con miles de millones de estrellas, suman tan s\u00f3lo un 3% de la masa total del mismo. \u201cCuriosamente, las galaxias son tan s\u00f3lo un detalle en los conglomerados, un fragmento que incluso podemos ignorar tranquilamente en las simulaciones\u201d, dice Machado.<\/p>\n

La mayor parte de la masa de los conglomerados de galaxias, un 82%, est\u00e1 formada por lo que se conoce como materia oscura, cuya naturaleza a\u00fan es completamente desconocida por los f\u00edsicos. El 15% restante de la masa de los conglomerados de galaxias se encuentra bajo la forma de gases esparcidos por el amplio espacio de millones de a\u00f1os luz entre las galaxias. Ese gas est\u00e1 constituido principalmente por \u00e1tomos de hidr\u00f3geno ionizados. A pesar de ser menos denso, es m\u00e1s caliente que el n\u00facleo del Sol y emite rayos X de alta energ\u00eda que son captados aqu\u00ed en la Tierra por telescopios espaciales. Lima Neto compara la observaci\u00f3n de ese gas caliente con una radiograf\u00eda m\u00e9dica. Si se observa d\u00f3nde hay m\u00e1s o menos rayos X dentro de un conglomerado gal\u00e1ctico, se puede realizar un diagn\u00f3stico de su historia, como fue el caso de la espiral de rayos X que detect\u00f3 el telescopio Chandra en el conglomerado Abell 2052.<\/p>\n

El conglomerado lleva ese nombre porque pertenece al denominado Cat\u00e1logo Abell, una lista con m\u00e1s de 4 mil conglomerados de galaxias que comenz\u00f3 a compilar el astr\u00f3nomo estadounidense George Abell, en 1958. Actualmente, los astr\u00f3nomos saben que esos conjuntos de cientos de miles de galaxias se formaron mediante la fusi\u00f3n de conglomerados menores que colisionaron entre s\u00ed en el transcurso de miles de millones de a\u00f1os. \u201cSon pocos los conglomerados que observamos en el momento que chocan\u201d, explica Machado. \u201cPese a ello, hay muchos conglomerados con signos de haber sufrido colisiones; el objetivo de las simulaciones es hacer una reconstrucci\u00f3n de c\u00f3mo las sortearon\u201d.<\/p>\n

\"En<\/a>

En una simulaci\u00f3n de colisi\u00f3n frontal, el conglomerado menor atraviesa al mayor\u00a0reproduciendo la cola de rayos X…<\/p><\/div>\n

Colisi\u00f3n espectacular
\n<\/strong>Los cient\u00edficos Rubens Machado y Lima Neto decidieron llevar a cabo el trabajo con el Abell 2052 luego del \u00e9xito que obtuvieron al simular una colisi\u00f3n a\u00fan m\u00e1s espectacular, que fue la que origin\u00f3 el conglomerado Abell 3376. Con masa y tama\u00f1o similar a los del Abell 2052, el 3376 se encuentra ubicado a 614 millones de a\u00f1os luz de distancia de la Tierra. Lima Neto integr\u00f3 un equipo internacional de astr\u00f3nomos que en 2006 public\u00f3 observaciones del Abell 3376 en la revista Science<\/em>, verificando que los electrones en el espacio circundante al conglomerado emiten ondas de radio, a causa de la energ\u00eda que absorbieron a trav\u00e9s de las ondas de choque generadas por la colisi\u00f3n entre dos conglomerados menores, que se fusionaron para formar uno mayor. En ese mismo art\u00edculo, los astr\u00f3nomos revelaron que el gas caliente emisor de rayos X en el interior del conglomerado Abell 3376 se concentra en una regi\u00f3n con forma de arco, que se asemeja a un cometa.<\/p>\n

Las simulaciones que public\u00f3 el d\u00fao en 2013 en el peri\u00f3dico Montly Notices of the Royal Astronomical Society<\/em>, sugieren que el Abell 3376 es producto de la colisi\u00f3n de dos conglomerados que ocurri\u00f3 hace 500 millones de a\u00f1os. Un conglomerado grande se top\u00f3 de frente con uno menor, de alrededor de un sexto de la masa del Abell 3376 actual. El conglomerado menor penetr\u00f3 en el mayor y a\u00fan hoy lo est\u00e1 atravesando, a una velocidad de 2.600 kil\u00f3metros por segundo. Machado explica que esa velocidad es cuatro veces mayor que la velocidad del sonido en el gas del conglomerado. La velocidad supers\u00f3nica de la colisi\u00f3n es la causa del arco de cometa que se observ\u00f3 en 2006.<\/p>\n

\"...que

NASA\/ CXC\/ SAO\/ A. Vikhlinin; ROSAT, DSS, NFS\/ NRAO\/ VLA\/ IUCAA\/ J. Bagchi<\/span><\/a> …que se observ\u00f3 en el conglomerado Abell 3376NASA\/ CXC\/ SAO\/ A. Vikhlinin; ROSAT, DSS, NFS\/ NRAO\/ VLA\/ IUCAA\/ J. Bagchi<\/span><\/p><\/div>\n

Para el estudio del Abell 3376, Machado analiz\u00f3 m\u00e1s de 200 simulaciones, donde cada una reconstruye 3 mil millones de a\u00f1os de la historia del conglomerado en una forma diferente. Cada simulaci\u00f3n demoraba 12 horas en ser calculada. Una computadora com\u00fan tardar\u00eda 16 a\u00f1os para efectuar ese estudio. Sin embargo, el mismo se llev\u00f3 a cabo en tan s\u00f3lo tres meses utilizando el Alphacrucis, un cluster<\/em> integrado por 2.304 procesadores instalado en el Instituto de Astronom\u00eda, Geof\u00edsica y Ciencias Atmosf\u00e9ricas (IAG) de la USP, en 2012 (lea en <\/em>Pesquisa FAPESP, edici\u00f3n n\u00ba 193<\/em><\/a>).<\/p>\n

La gran dificultad para simular en computadora la fuerza de gravedad de la materia oscura y del gas caliente de los conglomerados radica en que la p\u00e9rdida de energ\u00eda ocasionada por la emisi\u00f3n de rayos X anula parte de la informaci\u00f3n sobre el pasado del conglomerado. \u201cNo existe un criterio matem\u00e1tico que permita explorar todos los escenarios posibles\u201d, explica Machado. \u201cNosotros propusimos una cronolog\u00eda minuciosa y f\u00edsicamente plausible, pero hay una manera de asegurarse de que las soluciones halladas sean \u00fanicas\u201d.<\/p>\n

\u201c\u00c9se es el punto d\u00e9bil de las simulaciones\u201d, comenta el astr\u00f3nomo Renato Dupke, del Observatorio Nacional de R\u00edo de Janeiro, quien observa colisiones entre conglomerados de galaxias. Dupke nota que lo que se observa actualmente es una proyecci\u00f3n del conglomerado en el cielo. \u201cSe trata de la proyecci\u00f3n bidimensional de un objeto tridimensional, lo cual dificulta saber qu\u00e9 est\u00e1 sucediendo en la l\u00ednea de visi\u00f3n. Adem\u00e1s, algunas propiedades del conglomerado se miden indirectamente. Por eso, pueden existir distintas soluciones para el mismo problema y se requiere un an\u00e1lisis posterior para escoger la mejor de ellas\u201d.<\/p>\n

Esto es lo que hicieron Lima Neto y Machado en enero del a\u00f1o pasado, cuando observaron el conglomerado Abell 3376 con el Telescopio Blanco del Observatorio Interamericano de Cerro Tololo, en Chile. Los datos de sus observaciones todav\u00eda no se han analizado, pero los cient\u00edficos esperan que la distribuci\u00f3n de la materia oscura del conglomerado, a\u00fan desconocida, coincida con lo previsto en sus simulaciones. \u201cEstamos expectantes\u201d, comenta Machado. \u201cDe cualquier modo, pronto publicaremos un nuevo art\u00edculo al respecto\u201d.<\/p>\n

Art\u00edculo cient\u00edfico<\/em>
\nMACHADO, R. E. G. y LIMA NETO, G. L. Simulations of gas sloshing in galaxy cluster Abell 2052.<\/a> Monthly Notices of the Royal Astronomical Society<\/strong>.\u00a0 v. 447 (3). mar. 2015.<\/p>\n

 <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Los conglomerados de galaxias crecen devor\u00e1ndose unos a otros","protected":false},"author":14,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[181],"tags":[274],"coauthors":[103],"class_list":["post-188966","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-ciencia-es","tag-astronomia-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/188966","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/14"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=188966"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/188966\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=188966"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=188966"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=188966"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=188966"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}