Universo enero-febrero 2021

27 ENERO-FEBRERO 2021 ASTRO PUBLISHING E ste video muestra la impresión de un artista del fenómeno de las lentes gravitacionales. [ESA/Hubble and M. Kornmesser] tual de la naturaleza de la materia oscura y sus propiedades, ya que estos datos exquisitos nos han per- mitido sondear la distribución deta- llada de la materia oscura a escalas más pequeñas» . La distribución de la materia oscura en grupos se mapea midiendo la cur- vatura de la luz, el efecto de lente gravitacional, que producen. La gra- vedad de la materia oscura concen- trada en cúmulos aumenta y defor- ma la luz de los objetos distantes del fondo. Este efecto produce distorsio- nes en las formas de las galaxias de fondo que aparecen en las imágenes de los cúmulos. La lente gravitacio- nal a menudo también puede pro- ducir múltiples imágenes de la misma galaxia distante. Cuanto mayor sea la concentración de mate- ria oscura en un cúmulo, más dramá- tico será el efecto de desvío de la luz. La presencia de cúmulos de ma- teria oscura a menor escala asocia- dos con los cúmulos de galaxias individuales aumenta el nivel de dis- torsiones. En cierto sentido, el cú- mulo de galaxias actúa como una lente a gran escala que tiene muchas lentes más pequeñas incrustadas en su interior. Las imágenes nítidas del Hubble fueron tomadas por la Wide Field Camera 3 y la Advanced Ca- mera for Surveys del telescopio. Junto con los espectros del Very Large Telescope (VLT) del Observato- rio Europeo Austral, el equipo pro- dujo un mapa de materia oscura preciso y de alta fidelidad. Al medir las distorsiones de las lentes, los as- trónomos pudieron rastrear la canti- dad y distribución de materia oscura. Los tres cúmulos de galaxias clave, MACS J1206.2-0847, MACS J0416.1- 2403 y Abell S1063, formaron parte de dos estudios del Hubble: Frontier Fields y Cluster Lensing And Super- nova survey with Hubble (CLASH). Para sorpresa del equipo, además de los arcos masivos y las estructuras alargadas de las galaxias distantes producidas por las lentes gravitacio- nales de cada cúmulo, las imágenes del Hubble también revelaron un número inesperado de arcos e imá- genes distorsionadas a pequeña es- cala. Los investigadores creen que las lentes anidadas son producidas por la gravedad de densas concen- traciones de materia dentro de los cúmulos de galaxias individuales. Las observaciones espectroscópicas de seguimiento midieron la velocidad de las estrellas que orbitan dentro de varias de las galaxias del cúmulo para determinar sus masas. «Los datos del Hubble y el VLT proporcio- naron una excelente sinergia» , com- partió el miembro del equipo Piero Rosati de la Università degli Studi di Ferrara en Italia, quien dirigió la campaña espectroscópica. «Pudimos asociar las galaxias con cada cúmulo y estimar sus distancias» . «La veloci- dad de las estrellas nos dio una esti- mación de la masa de cada galaxia individual, incluida la cantidad de materia oscura» , agregó el miembro del equipo Pietro Bergamini del Ob- servatorio INAF de Astrofísica y Cien- cias Espaciales en Bolonia, Italia. Mediante la combinación de imáge- nes del Hubble y espectroscopía VLT, los astrónomos pudieron identificar docenas de galaxias de fondo con imágenes lenticulares múltiples. Esto les permitió ensamblar un mapa bien calibrado y de alta resolución de la distribución de la masa de ma- teria oscura en cada cúmulo. El equipo comparó los mapas de mate- ria oscura con muestras de cúmulos de galaxias simulados con masas si- milares, ubicadas aproximadamente a las mismas distancias. Los cúmulos en el modelo de computadora no mostraron el mismo nivel de concen- tración de materia oscura en las es- calas más pequeñas, las escalas asociadas con los cúmulos de gala- xias individuales. «Los resultados de estos análisis demuestran aún más cómo las observaciones y las simula- ciones numéricas van de la mano» , dijo Elena Rasia, miembro del equipo del Observatorio Astronómico INAF de Trieste, Italia. «Con simulaciones cosmológicas avanzadas, podemos igualar la calidad de las observacio- nes analizadas en nuestro artículo, permitiendo comparaciones detalla- das como nunca antes» , agregó Ste- fano Borgani de la Università degli Studi di Trieste, Italia. Los astróno- mos, incluidos los de este equipo, es- peran continuar investigando la materia oscura y sus misterios para finalmente precisar su naturaleza. UNIVERSO !