Un equipo de investigadores usó el Atacama Large
Millimeter/submillimeter Array (ALMA) (Chile) para obtener una imagen de
radio de un “agujero” alrededor de un cúmulo galáctico situado a 4.800
millones de años luz de la Tierra. Se trata de la imagen de mayor
resolución obtenida a la fecha de un agujero de este tipo, provocado por
el efecto Sunyaev-Zel'dovich (efecto SZ). La imagen demuestra la
capacidad de ALMA para estudiar la distribución y la temperatura del gas
presente alrededor de los cúmulos de galaxias a través del efecto SZ.
La imagen muestra la medición del efecto
SZ en el cúmulo galáctico RX J1347.5-1145 obtenida con ALMA (azul).
(Créditos: ALMA(ESO/NAOJ/NRAO), Kitayama et al., telescopio espacial
Hubble NASA/ESA)
Un equipo de investigación dirigido por Tetsu Kitayama, profesor de
la Universidad Toho (Japón), usó ALMA para estudiar el gas caliente de
un cúmulo galáctico. Este gas es un elemento clave para comprender la
naturaleza y la evolución de los cúmulos galácticos. Aunque no emite
ondas de radio detectables por ALMA, el gas caliente dispersa las ondas
de radio del fondo cósmico de microondas y produce un “agujero”
alrededor del cúmulo galáctico. Es el llamado efecto Sunyaev-Zel'dovic.
Los investigadores observaron el cúmulo galáctico RX J1347.5-1145
conocido por su fuerte efecto SZ, y lo han estudiado reiteradas veces
con radiotelescopios. Por ejemplo, el radiotelescopio Nobeyama de 45
metros, operado por el Observatorio Astronómico Nacional de Japón,
reveló una distribución desigual del gas caliente en este cúmulo, un
fenómeno que no se había detectado en las observaciones de rayos X. Para
entender mejor esta heterogeneidad, los astrónomos necesitan realizar
observaciones de mayor resolución. Sin embargo, los objetos
relativamente homogéneos y amplios como el gas caliente de los cúmulos
galácticos son difíciles de observar en alta resolución con
radiointerferómetros.
Para solucionar este problema, ALMA usó el Atacama Compact Array,
también conocido como Morita Array, la mayor contribución japonesa al
proyecto. Sus antenas de menor diámetro y su configuración más compacta
permiten obtener un campo de visión más amplio. Con los datos de este
observatorio, los astrónomos pueden medir con precisión las ondas de
radio de objetos que describen un ángulo amplio en el cielo.
Con ALMA, los astrónomos obtuvieron una imagen del efecto SZ de RX
J1347.5-1145 con el doble de resolución y una sensibilidad diez veces
superior a la de las observaciones anteriores. Esta es la primera imagen
de un efecto SZ generada por ALMA, una imagen que se condice con las
observaciones anteriores e ilustra mejor la distribución de la presión
en el gas caliente. La imagen demuestra la gran capacidad de ALMA para
observar el efecto SZ y revela que se está produciendo una colisión
gigante en el cúmulo galáctico.
“El efecto SZ se predijo por primera vez hace cerca de 50 años”, explica Kitayama. “Es un efecto muy débil y ha sido muy difícil obtener imágenes de alta resolución. Gracias a ALMA, esta vez dimos un gran y esperado paso en la búsqueda de un nuevo camino para estudiar la evolución cósmica”.
OBSERVATORIO ALMA/DICYT
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