Imágenes de Chandra de gas de millones de grados centígrados en cúmulos de galaxias han proporcionado a los astrónomos con un poderoso nuevo método para investigar el contenido de masa y energía del universo.Un estudio reciente de 26 cúmulos de galaxias confirma que la expansión del universo había detenido desaceleración hace unos 6 mil millones de años y comenzó a acelerar.
Los grupos fueron elegidos cuidadosamente para su estado dinámicamente relajado y porque abarcan una amplia gama de distancias, de mil millones a ocho millones luz años desde la Tierra. Estas imágenes de Chandra muestran 3 de los grupos utilizados en el estudio - de izquierda a derecha Abell 2029, MS 2137.3-2353 y MS 1137.5 + 6624, visto como buscaron mil millones, 3.500 millones y 6,7 millones de años atrás, respectivamente.
Un cúmulo de galaxias está compuesto por cientos de galaxias incrustadas en una nube de gas muy caliente y en la materia oscura. Materia oscura, un tipo de material, invisible y desconocido es postulada para tenerr juntos a los clústeres. Observaciones de rayos x tienen la capacidad única para determinar la relación entre la masa de gas caliente y la masa de la materia oscura en un clúster. Los valores observados de la fracción de gas dependen de la supuesta distancia al clúster.
Porque los cúmulos de galaxias son las mayores estructuras enlazadas en el universo, se piensa que representan una muestra razonable del contenido de materia en el universo. Si es así, la proporción de gas caliente y la materia oscura debe ser el mismo para cada cluster. Utilizando esta hipótesis, se puede ajustar la escala de distancia para determinar en cuál encajan mejor los datos. Estas distancias muestran que la expansión del universo fue primero desaceleración y, a continuación, comenzó a acelerar hace unos seis mil millones de años.
Muchos científicos atribuyen la fuerza impulsora detrás de la aceleración cósmica a la energía oscura una extraña forma de energía que actúa como gravedad repulsiva. Podría ser debido a las dimensiones extra del espacio, o posiblemente es una indicación de que son necesarias modificaciones de la teoría de Einstein.
Suponiendo que la energía oscura es responsable de la aceleración, combinando los resultados de Chandra con observaciones de la radiación de fondo de microondas indica que la energía oscura constituye alrededor del 75% del universo, alrededor del 21% de materia oscura y la materia visible alrededor del 4%. Las observaciones de Chandra coinciden con los resultados desde el telescopio espacial Hubble (HST) y otros telescopios ópticos, que primero mostraron evidencias de una acelerada expansión del universo. Verificación independiente de Chandra contribuye a fortalecer el caso para la aceleración cósmica.
Los nuevos resultados de Chandra sugieren que la densidad de energía oscura puede ser constante. Si es así, el universo debería seguir expandiendose para siempre, con grupos de galaxias y cúmulos extendiendo más y más apartados. Los datos de Chandra también permiten la posibilidad de que la energía oscura puede aumenta lentamente con el tiempo. En este caso, la aceleración cósmica aumentaría hasta que, en un tiempo muy lejano, galaxias, estrellas, planetas y átomos incluso eventualmente serán devastados por aparte en lo que se ha denominado el Big Rip.
Fast Facts for Abell 2029:
| Credit | NASA/CXC/IoA/S.Allen et al. Fast Facts for MS 2137.3-2353:
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