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Dic 16 2013

Destellos desde Vega: macs j0717+3745 y el efecto Sunyaev-Zel’dovich

Gracias a imágenes tomadas con el telescopio espacial Hubble (HST) y varios radiotelescopios del subcúmulo de galaxias macs j0717+3745, miembro de un cúmulo de galaxias masivo (del 10^15 masas solares y 1000 veces la masa de nuestra Galaxia), se ha podido verificar un importante efecto que forma parte de las modernas teorías cosmológicas: el efecto Sunyaev-Zel’dovich.
Según el efecto térmico Sunyaev-Zel’dovich (SZ), propuesto en 1972, cuando un cuerpo se desplaza a gran velocidad interactúa y cambia la Radiación de Fondo Cósmico (CBR). El subcúmulo viaja a 3000 kilómetros por segundo, causando que los electrones con muy alta energía y pertenecientes al gas existente en el medio entre las galaxias del cúmulo, interactúen con los fotones del CBR.
La radiación cósmica de fondo (o CBR, de Cosmic Background Radiation) fue predecida en 1948 por Gamow, y posteriormente en 1964 por Dicke. Si bien fue descubierta por Penzias y Wilson, el CBR fue detectado por primera vez en 1941 por Mckellar.

Las observaciones (principalmente del satélite COBE) establecieron que el CBR tiene esencialmente un perfecto espectro de cuerpo negro de Planck (ver figura del post), con una temperatura de 2,728 K y extremadamente isotrópico: en escalas angulares de aproximadamente 7º, la variación es únicamente de 1/100.000. El CBR, además constituye la justificación más importante del principio cosmológico por el cual el Universo es isotrópico en grandes distancias angulares. Actualmente, el pico del CBR se encuentra en la región de las microondas, si bien a medida que observamos hacia el pasado, la longitud de onda se hace menor y aumenta su temperatura, alcanzando los 10^9 K en los momentos de la nucleosíntesis primordial. Por ejemplo, en observaciones de quásares con z=2, se ha detectado que el CBR tiene una temperatura de 10 K, coincidiendo con los modelos establecidos.

Puedes encontrar información adicional en el artículo “Massive galaxy cluster verifies predictions of cosmological theory” de Phys.org.

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