Abell 520

El reciente estudio de colisiones de cúmulos galácticos está siendo una mina de oro para inferir sobre la validez de los modelos de materia oscura. Un ejemplo reciente es el "bullet cluster" o cúmulo bala, que comentábamos en este blog en la entrada "Prueba directa" de la existencia de materia oscura. Recordémoslo en líneas generales.

En el modelo de materia oscura no-bariónica, un cúmulo galáctico está formado básicamente por tres componentes diferentes: el plasma intracumular, la materia bariónica y luminosa en las galaxias y la materia oscura circundante. Durante una colisión las dos nubes de materia oscura, que no interactúan electromagnéticamente, pasan la una a través de la otra. Lo mismo ocurre con la materia bariónica y luminosa en las galaxias. Esta interactúa electromagnéticamente, pero la separación entre galaxias es grande y las colisiones no son frecuentes. Son sólo las nubes de plasma las que colisionan sin pasar a lo largo, calentándose y conformando una nube caliente en el lugar de la colisión. En el cúmulo bala se observa precisamente eso. Los dos lúbulos de materia oscura son identificados por medio de lentes gravitacionales de fuentes de luz que se encuentran tras el cúmulo en la línea de visión. La nube de plasma en el centro es identificada por su emisión de rayos-X. Y los dos lúbulos de galaxias por observaciones visuales. Galaxias y materia oscura están en los mismos lugares, dos lóbulos, los cuales a su vez quedan desplazados respecto de la nube de plasma.

Otro caso de cúmulos en colisión es Abell 520. Aquí no obstante no parece observarse lo descrito anteriormente. Se trata de una colisión en la que las observaciones de lentes gravitacionales indican que en la zona del núcleo con la nube de plasma existe también un único núcleo de materia oscura. Además, tal zona está vacía de galaxias. Estas se encuentran alejadas del núcleo en una zona de baja luminosidad. A primera vista, con las observaciones existentes, este choque de cúmulos no puede ser explicado por el modelo de materia oscura no-bariónica. Quizás observaciones más detalladas revelen una historia más compleja de choque. En cualquier caso, Abell 520 es sin duda un objeto que requerirá nuestra atención en el futuro.

El artículo que describe las observaciones es: A Dark Core in Abell 520, A. Mahdavi (UVic), H. Hoekstra (UVic), A. Babul (UVic), D. Balam (UVic), P. Capak (Caltech).

Una noticia de prensa en new scientist: Cosmic 'train wreck' defies dark matter theories.

En la imagen preparada: la materia oscura en azul y en rojo el plasma intracumular:


Comparación con la imagen preparada del cúmulo bala: