Observando la materia oscura (NGC 672 e IC 1727)

La materia oscura es uno de esos misterios de los que todo el mundo ha oído hablar y que, a pesar de los grandes avances tecnológicos, todavía no llegamos a conocer en profundidad. Sabemos de su existencia porque, aunque no podemos verla, vemos los efectos que causa en su entorno, ya que la materia oscura hace que la materia bariónica (de la que estamos formados nosotros) se mueva de una forma diferente a la esperada. Para entenderlo basta un ejemplo sencillo, usando datos ficticios y cotidianos: imagina un hombre extremadamente delgado que da vueltas sobre sí mismo, sosteniendo una cuerda en cuyo extremo hay una piedra de 1000 kilos girando a su alrededor a gran velocidad. No es de extrañar que nos resulte poco creíble, ya que el sujeto, de apenas 50 kilos de peso, no tendría la fuerza suficientemente para soportar el peso de la piedra. El hombre debería pesar, según podríamos calcular, unos 2000 kilos para que la piedra girase a la velocidad que observamos. ¿Cómo puede ser? Además de los 50 kilos que pesa el individuo debería haber otros 1950 kilos a su alrededor, invisibles, que eviten que él salga disparado tras la pesada piedra. Esa sería la materia oscura, y esa es una de las cosas que podemos observar al escudriñar el universo. Hay muchos movimientos de galaxias que no se pueden explicar con la masa visible, de manera que existe una masa invisible que ha recibido el nombre de materia oscura. Que no la veamos no ha impedido que podamos conocerla a fondo, y de hecho se ha pesado cuánta materia oscura hay en el universo, encontrando que hay cinco veces más masa en forma de materia oscura que en forma de materia visible (un 27% de toda la masa del universo es materia oscura). Se ha comprobado, incluso, que adopta una forma de telaraña cósmica, con filamentos que se unen en nodos en los que se encuentran los cúmulos de galaxias. La materia oscura, por tanto, podría ser el escenario que determina la localización de las galaxias que pueblan el cosmos, una red de caminos que organiza el universo de manera anónima y discreta.

Hoy vamos a estudiar uno de estos filamentos de materia oscura, o, al menos, algunas de las galaxias que lo pueblan, cuya disposición se ha visto enormemente influenciada por este concepto tan abstracto. Viajamos a la constelación del Triángulo, a unos 25 millones de años luz, donde encontramos una bonita pareja de galaxias que nos asegurarán un buen rato de disfrute bajo un cielo oscuro. La principal es NGC 672, una espiral barrada que fue descubierta por William Herschel en 1786. Presenta unos brazos muy débiles y elongados con algunos parches rosados que manifiestan la presencia de regiones de formación estelar, aunque el protagonismo recae, sin duda, sobre la larga y destacada barra central, que brilla con la luz amarillenta de millones de soles. Su tímida compañera es IC 1217, otra galaxia que muestra una débil barra y unos fantasmales brazos apenas distinguibles, probable fruto de su interacción con NGC 672. De hecho, ambas galaxias están a tan sólo 85.000 años luz, menos de lo que mide nuestra Vía Láctea, por lo que no es de extrañar que se dejen notar sus efectos gravitaciones. Se ha detectado, recientemente, un puente de hidrógeno entre ambas galaxias que no hace más que apoyar esta unión estrecha.

Foto NGC 672.jpg

Crédito: Adam Block

El grupo de NGC 672 contiene, además, otras cuatro galaxias, que reciben los matemáticos nombres de AGC 110482, AGC 111945, AGC 111946 y AGC 112521 que, como podemos suponer, quedan fuera de nuestro alcance visual, siendo la mayoría galaxias enanas con una masa excepcionalmente pequeña (el 97% de la masa total del grupo de NGC 672 recae sobre NGC 672 e IC 1727). Todas las galaxias de este grupo han sufrido dos grandes episodios de proliferación estelar, uno antiguo y otro más reciente, coincidentes en el tiempo en cada una de ellas. El primer boom estelar ocurrió hace más de 10.000 millones de años, en el universo joven, mientras que la segunda oleada tuvo lugar hace apenas 8 millones de años luz. Más aún, el grupo de NGC 784, que comparte movimiento con el de NGC 672, también presenta en sus miembros estos dos mismos períodos de brote estelar, sugiriendo que el motivo de esta proliferación debería ser similar tanto en un grupo como en otro. Esto descarta las interacciones entre galaxias como causa principal, ya que entonces no tendrían por qué coincidir los períodos de formación. Recapitulando, hay “algo” capaz de producir que 14 galaxias hayan tenido una intensa proliferación estelar en los últimos millones de años, tras permanecer miles de millones de años en letargo… ¿Cuál es el causante de esa extraña sincronicidad?

El interesante estudio de Adi Zitrin y Noah Brosch publicado en 2008, que podéis encontrar al final del artículo, propone algo extremadamente interesante. Estas 14 galaxias se encontrarían dispuestas a lo largo de un filamento de materia oscura, causa primordial de esta sincronicidad en todas ellas. De hecho, el eje mayor de siete de estas galaxias es muy similar en cuanto a su dirección, eje que coincidiría con el paso del filamento de materia oscura. Podríamos entender este filamento como un tornado que va girando sobre sí mismo, y este giro contribuiría a la rotación de las galaFoto NGC 672 remolinoxias que se encuentran en su camino. El filamento de materia oscura, como comentábamos al principio del artículo, cumple las reglas de la gravedad, de manera que atrae objetos a sus inmediaciones. Ahora supongamos que hay una gran nube de hidrógeno flotando en una zona cercana al filamento. La gravedad haría que la nube se acercara al filamento y, por tanto, a las galaxias, produciéndose la acreción del gas, que llegaría prácticamente por igual a cada una de ellas. Este hidrógeno interactuaría con las galaxias, produciendo una importante proliferación estelar que es la que Adi Zitrin y Noah Brosch analizaron en su trabajo.

Pero vamos a coger ya nuestros telescopios para observar a NGC 672 e IC 1217 en persona, ya con la base teórica a nuestras espaldas. Su localización, cerca del vértice más agudo del Triángulo, resulta fácil de encontrar debido a la presencia de brillantes estrellas en el camino. Necesitaremos, eso sí, un cielo oscuro para poder disfrutar de ellas. NGC 672, la más brillante, posee una magnitud algo menor de 11, al alcance de la mayoría de instrumentos. Con mi Dobson de 30 cm pude apreciar, desde un primer momento, su brillante barra central, que destacaba sobre el fondo del cielo entre dos discretas estrellas. Con visión periférica la barra quedaba confinada en una nube ovalada, extendiéndose el halo hasta alcanzar unos 5 minutos de arco de extensión, quizás algo más. El halo era débil pero fácilmente visible, difuminándose rápidamente hacia sus bordes. IC 1727 tiene una magnitud de 11.5, pero su brillo superficial es muchísimo menor que el de su compañera. De hecho, de entrada no pude apreciarla, ni siquiera con visión periférica. Tuvieron que pasar varios minutos, adaptando mi vista a la oscuridad, para que sus fotones comenzaran a estimular mi retina. Entonces pude notar una nubecilla extremadamente difusa, alargada, que se disponía muy cerca de NGC 672. Al mirarla directamente desaparecía sobre la marcha, para volver a asomarse cuando usaba visión indirecta. Poco a poco su presencia se fue reafirmando y me acabó acompañando de manera más continua, aunque en ningún momento dejó de ser eso, una débil mancha alargada de bordes poco definidos. Una mancha, sin embargo, compuesta por miles de millones de estrellas…

NGC 672.png

Terminé la observación con muy buen sabor de boca. No sólo por el aspecto visual, sino por saber que había estado contemplando dos galaxias atravesadas por un inmenso torbellino invisible, una prueba más para la existencia de un universo enmarañado en el que la materia oscura y la materia bariónica se relacionan entre sí formando enormes telarañas cósmicas.


*Fuente: https://academic.oup.com/mnras/article/390/1/408/974955/The-NGC-672-and-784-galaxy-groups-evidence-for

6 Respuestas a “Observando la materia oscura (NGC 672 e IC 1727)

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  3. Hola Miguel, te felicito por este artículo y por tu blog en general.
    La verdad es que si no conocieramos estos datos científicos tan interesantes y curiosos, el valor de la observación en el campo no seria lo mismo. Pues es muy diferente ver una manchita gris en el ocular a saber que estamos observando galaxias imensas que una de las fuerzas que las mueve y mantiene vivas es tan exótica.
    Gracias por mostrarnos tu trabajo.
    Pedro Villamiel.

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