Una investigación del Cefca arroja luz a la evolución de los cúmulos de galaxias

Un estudio ha aportado nuevos datos sobre uno de los mecanismos que permitiría a la llamada telaraña cósmica influir en la evolución de los cúmulos de galaxias. La estructura a gran escala del universo actuaría como una jaula que regula el ecosistema gaseoso alrededor de los cúmulos de galaxias. Un artículo de Stefano Zarattini, investigador del Centro de Estudios de Física del Cosmos de Aragón (Cefca), señala la distancia entre cúmulos y filamentos como factor determinante.

La estructura a gran escala del Universo podría dividirse en filamentos, nodos y paredes, lo que llamamos telaraña cósmica. Una gran red “tejida” con hilos de materia oscura que uniría la considerada materia ordinaria. Las galaxias evolucionan dentro de esa red y la pregunta, todavía abierta, es el impacto que tiene en ese proceso. Un artículo firmado por el investigador del Cefca Stefano Zarattini señala el papel que jugarían los filamentos, según ha informado la institución científica turolense a través de un comunicado de prensa.

La investigación plantea que la diferencia que determinaría si un grupo de galaxias es pobre o rico en gas sería su posición relativa respecto a un filamento. La posición de los cúmulos determinará la influencia que los filamentos ejercen sobre esos cúmulos. Los filamentos oponen resistencia al flujo de gas hacia el exterior. De este modo, se convierten en un mecanismo que permite controlar ese flujo de gas.

El resultado es que los cúmulos situados cerca del centro del filamento tendrán una mayor fracción de gas cerca de su núcleo y, por tanto, un brillo superficial mayor vistos en rayos X. Consecuentemente, la distancia respecto a los filamentos sería mayor para los cúmulos de bajo brillo superficial en rayos X. Por tanto, la distancia proyectada entre cada cúmulo y la espina dorsal del filamento más próximo sería un elemento clave para comprender la influencia de la estructura a gran escala en la evolución de las galaxias.

Posición de los cúmulos

El Cefca explicó tras la publicación de esta investigación que este comportamiento que ya se había observado con respecto a los nodos, permitiría establecer que la posición de los cúmulos dentro de la red tendría un impacto directo en su masa de gas. El filamento funcionaría como una especie de “jaula” que atrapa el gas y permitiría que vuelva con mayor rapidez a las regiones centrales del cúmulo. El estudio se ha construido a partir de 29 de los 34 cúmulos de la muestra no sesgada de rayos X denominada XUCS.

La investigación se ha publicado en Astronomy & Astrophysics. La firman Stefano Zarattini, del Centro de Estudios de Física del Cosmos (Cefca) y, junto a él, Stefano Andreon y Emanuella Puddu ambos pertenecientes al Istituto Nazionale di Astrofisica de Italia.

Los tres coinciden en tener como campo de estudio entender cómo evolucionan las galaxias y los cúmulos de galaxias.

La tendencia marca que los sistemas pobres en gas se encuentran a mayores distancias que los ricos en gas y, por tanto, los autores defienden que la posición de los cúmulos afectaría a los mecanismos que determinan su reserva de gas. El gas impulsado a grandes distancias por el núcleo galáctico activo (AGN) encontraría resistencia por parte del filamento y, de esta manera, se reduciría la distancia y velocidad que puede alcanzar.

El regreso sería también más rápido con lo que ambos procesos determinarían que los cúmulos próximos a la espina dorsal de un filamento fuesen más ricos en gas, explicó el Cefca para divulgar este hallazgo a partir del trabajo realizado por los investigadores, que se puede consultar también en la página web de la instituto de astrofísica ubicado en Teruel y que es el responsable de operar el Observatorio Astrofísico de Javalambre en el Pico del Buitre.

El gas en las galaxias

Estos mecanismos son claves para entender los factores que modulan el gas en las galaxias. La investigación de Zarattini sugiere que los cúmulos pobres en gas se encuentran, por termino medio, a mayores distancias de los filamentos ricos en gas. El siguiente paso necesario sería estudiar una muestra mayor de cúmulos para reforzar las conclusiones de esta investigación que abre el camino a entender el papel de la llamada telaraña cósmica en la evolución de las galaxias.