NeoFronteras

Se ha conseguido seguir el movimiento de los objetos implicados en el flujo oscuro hasta una distancia el doble de lo que hasta ahora se había hecho. El efecto parece persistir.

El cúmulo Abell 1656, o cúmulo de Coma, participa en el flujo oscuro. Fuente: Jim Misti (Misti Mountain Observatory).

Hace poco veíamos en NeoFronteras unos resultados que parecían confirmar la existencia del flujo oscuro. Al parecer, el movimiento de ciertos cúmulos de galaxias en una misma dirección puede interpretarse como si fueran atraídos por algo más allá del borde de nuestro universo visible, quizás incluso por otro universo. Puede que se deba a una gran concentración de materia, pero esto parece imposible que suceda bajo los modelos cosmológicos actuales, que predicen una distribución más o menos homogénea de materia. Por esta razón este resultado es polémico.
A este flujo se le ha denominado flujo oscuro (como sinónimo de “misterioso”), aunque las galaxias que forman parte de él son tan brillantes como cualquier otra.
Estos cúmulos han venido siendo estudiados por Alexander Kashlinsky del Goddard Space Flight Center de la NASA en los últimos años. Recientemente ha conseguido seguir el movimiento de estos objetos hasta una distancia el doble de lo que hasta ahora se había hecho. El principal resultado es que el efecto persiste a mayores distancias de lo pensado, como mínimo hasta 2500 millones de años. El estudio ha sido publicado en Astrophysical Journal Letters.
Las galaxias implicadas parecen moverse a una velocidad por encima de la normal a lo largo de una línea que uniría nuestro sistema solar y una región situada en dirección de las constelaciones de Centauro e Hidra. Sin embargo, según Kashlinsky, el sentido del movimiento no está tan claro al no haberse descartado que se acerquen hacia nosotros. En otras palabras, no se saben si vienen o van, al menos con la técnica empleada, que es poco convencional.
Según este investigador, el flujo es controvertido porque la distribución de materia observada en el universo visible no lo explica. La única explicación, hasta el momento, es que hay materia más allá del horizonte que empuja la materia existente en nuestra vecindad.
Los cosmólogos consideran el fondo cósmico de microondas como el marco cósmico definitivo. En referencia a este marco ningún movimiento a gran escala tendría que tener una dirección privilegiada.
La técnica usada en este estudio es muy singular. Los rayos X emitidos por el gas caliente presente en los cúmulos dispersan los fotones del fondo cósmico de microondas porque las galaxias no siguen a la perfección la expansión cósmica del espacio. La longitud de onda de los fotones dispersados cambia de una manera tal que manifiesta el movimiento individual de cada cúmulo. El resultado es un corrimiento muy pequeño de la temperatura del fondo cósmico en dirección del cúmulo. A este fenómeno se le conoce como efecto cinemático de Sunyaev-Zel’dovich (o “KSZ effect” en inglés) y es tan pequeño que nunca ha sido observado en un cúmulo aislado único.
Sin embargo, Kashlinsky, junto a Fernando Atrio Barandela de la Universidad de Salamanca, demostró en el año 2000 que era posible extraer la débil señal del ruido de fondo mediante el estudio de un gran número de cúmulos.

En este montaje los puntos coloreados son cúmulos de galaxias a distintas distancias, cuando más rojizos más lejanos. Las elipses muestran la dirección hacia la que se mueven dichas galaxias en su correspondiente color. Fuente: NASA, Goddard, A. Kashlinsky y colaboradores.

En 2008 usó el catálogo de 700 cúmulos de Harald Ebeling (University of Hawaii) y Dale Kocevski (University of California, Santa Cruz) y los datos acumulados por el WMAP durante 3 años para extraer esta información. Así es cómo el misterioso movimiento apareció por primera vez.
El nuevo estudio se basa en la misma técnica que el anterior, pero usando los datos de 5 años del WMAP y doblando el número de cúmulos galácticos.
“Se necesita, en promedio, una hora de telescopio para medir la distancia a cada cúmulo que estudiamos, por no mencionar los años necesarios para encontrar estos sistemas en un primer momento”, dice Ebeling.
Según Atrio Barandela, que se ha centrado en el análisis de los posibles errores, el nuevo estudio proporciona pruebas mucho más fuertes de que el flujo oscuro es real. En algunos casos la señal sale ahora directamente, en lugar de ser un resultado estadístico.
Además, Alastair Edge, de University of Durham, ordenó los cúmulos del catálogo en cuatro rodajas que representaban distintas gamas de distancia, examinando la dirección del flujo en cada una de ellas. La tendencia entre las distintas rodajas mostraba un acuerdo notable a favor de este flujo.
Estos astrofísicos están actualmente trabajando en ampliar el catálogo para así doblar la distancia hasta ahora considerada. La mejora de los modelos de gas caliente en los cúmulos ayudará a refinar la velocidad, eje y dirección de movimiento. Y nuevos datos del WMAP, así como los que obtenga Planck, también ayudarán a perfeccionar el estudio.
Quizás al final sepamos que nuestro universo no está solo en el Multiverso antes de saber si nosotros estamos solos en la galaxia.

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Fuentes y referencias:
Nota de prensa de la NASA.
Nuevos datos sobre el flujo oscuro.
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