Una nueva teoría para explicar las nebulosas y las galaxias torcidas con lentes gravitacionales de Abell 3827
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Comparación de múltiples configuraciones de imagen entre CL0024 (izquierda) y A3827 (derecha). Las paridades relativas (flechas blancas) en CL0024 están de acuerdo con las configuraciones estándar de cúspides y pliegues en lentes de un solo plano (ver Wagner et al. (2018); Lin et al. (2022) para más detalles), mientras que las orientaciones relativas en No se puede obligar a A3827 a aceptar esto. Por ejemplo, la transformación de la imagen 1 a la imagen 2 en A3827 todavía requiere una rotación de 90 grados en el sentido de las agujas del reloj en comparación con la transformación entre la imagen 1 y la imagen 2 en CL0024. Las galaxias centrales están etiquetadas como G1–4, siendo G5 la galaxia miembro más cercana fuera de la configuración de imágenes múltiples. Estas galaxias fueron etiquetadas como N1–4 y N6 en Massey et al. (2015). Las características de brillo en A3827 (círculos de colores) se obtienen con nuestro proceso de extracción de características persistentes (Lin et al. 2022) como se detalla en la Sección 2. Créditos de las imágenes: CL0024 adaptado de Wagner et al. (2018), imagen en color A3827 de Massey et al. (2015), Detalles de múltiples imágenes de la banda de filtro HST/WFC3 F336W (programa GO-12817). Crédito: Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society (2023). DOI: 10.1093/mnras/stad2800
Un trío de astrofísicos, dos de la Universidad Carnegie Mellon y el tercero del Instituto y Conferencias de Estudios Avanzados de las Bahamas, están proponiendo una nueva teoría para explicar la lente única observada con Abell 3827, un cúmulo de galaxias a aproximadamente 1.300 millones de años luz de distancia. En su artículo publicado en Avisos mensuales de la Royal Astronomical SocietyJoyce Lin, Richard Griffiths y Jenny Wagner describen su nueva teoría y explican cómo puede ayudarnos a comprender mejor la naturaleza de la materia oscura.
Abell 3827 es una designación para un cúmulo de cientos de galaxias, visto desde la Tierra; sólo cuatro de las galaxias son claramente prominentes. Situado aproximadamente a 1.300 millones de años luz de distancia, el cúmulo representó una oportunidad para que los astrofísicos estudiaran la materia oscura debido a sus propiedades lentes únicas.
Investigaciones anteriores han sugerido que la parte visible del cúmulo representa sólo el 10% de su masa; se cree que el resto es materia oscura. Investigaciones anteriores también han descubierto que, debido a la naturaleza y disposición de las galaxias en el cúmulo, éste actúa como una lente gravitacional inusualmente grande. Esta lente dio como resultado la formación de lo que parece ser un anillo azul brillante alrededor de los bordes del cúmulo.
Abell 3827 fue descubierto hace apenas dos años por un equipo que estudiaba datos del Telescopio Espacial Hubble. Desde entonces, los astrónomos han debatido sobre el número de imágenes que se pueden ver al observarlo: las estimaciones oscilan entre cuatro y ocho. Se cree que la dificultad para determinar el número exacto se debe a la distorsión gravitacional de la luz emitida por las estrellas que forman las galaxias, por la materia oscura invisible.
También se observó que parte de la distorsión probablemente esté relacionada con la rotación, que algunos afirman es un ejemplo de materia oscura que interactúa consigo misma. En este nuevo esfuerzo, el trío de investigadores propone que algunas de las características de Abell 3827 se deben a la morfología de la lente.
Sugieren que las lentes vistas en el cúmulo se deben a sus características tridimensionales, un cambio importante con respecto a teorías anteriores que describían las lentes como delgadas y planas. En su teoría, la lente de Abell 3827 tiene forma más parecida a un gofre, con diferentes partes con diferentes espesores, una característica que podría explicar por qué el cúmulo parece más estirado en algunas partes que en otras.
En particular, para que su teoría retenga agua, las galaxias que forman el cúmulo no deben estar todas a la misma distancia de la Tierra: el equipo de investigación cree que tres de las cuatro galaxias principales están aproximadamente a la misma distancia, mientras que la cuarta está quizás a docenas de distancias. de millones. años luz más cerca.
Mas informaciones:
Joyce Lin et al, Mucho ruido y pocas nueces: caracterización de la configuración anómala de múltiples imágenes y el cambio impulsado por el modelo entre luz y masa en la lente fuerte multiplano Abell 3827, Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society (2023). DOI: 10.1093/mnras/stad2800 . Acerca de arXiv: doi.org/10.48550/arXiv.2306.11779
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