Comprender algo que no podemos ver ha sido un problema que los astrónomos han superado en el pasado. Utilizando el método de lente gravitacional fuerte, donde un cúmulo de galaxias masivo actúa como una lente de aumento cósmica, un equipo internacional de astrónomos ha podido estudiar la esquiva energía oscura por primera vez. El equipo informa que cuando se combina con las técnicas existentes, sus resultados mejoran significativamente las mediciones actuales del contenido de masa y energía del universo.
Utilizando datos tomados por el telescopio espacial Hubble y telescopios terrestres, el equipo analizó imágenes de 34 galaxias extremadamente distantes situadas detrás de Abell 1689, uno de los cúmulos de galaxias más grandes y masivos conocidos en el universo.
A través de la lente gravitacional de Abell 1689, los astrónomos, liderados por Eric Jullo del JPL y Priyamvada Natarajan de la Universidad de Yale, pudieron detectar las débiles y distantes galaxias de fondo, cuya luz fue doblada y proyectada por el tirón gravitacional masivo del cúmulo, en un De manera similar, la lente de una lupa distorsiona la imagen de un objeto.
Usando este método, pudieron reducir el error general en su parámetro de ecuación de estado en un 30 por ciento, cuando se combinaron con otros métodos.
La forma en que se distorsionaron las imágenes dio a los astrónomos pistas sobre la geometría del espacio que se encuentra entre la Tierra, el cúmulo y las galaxias distantes. "El contenido, la geometría y el destino del universo están vinculados, por lo que si puedes restringir dos de esas cosas, aprenderás algo sobre la tercera", dijo Natarajan.
El equipo pudo reducir el rango de estimaciones actuales sobre el efecto de la energía oscura en el universo, denotado por el valor w, en un 30 por ciento. El equipo combinó su nueva técnica con otros métodos, incluido el uso de supernovas, cúmulos de galaxias de rayos X y datos de la nave espacial Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP), para restringir el valor de w.
"La energía oscura se caracteriza por la relación entre su presión y su densidad: esto se conoce como su ecuación de estado", dijo Jullo. “Nuestro objetivo era tratar de cuantificar esta relación. Nos enseña sobre las propiedades de la energía oscura y cómo ha afectado el desarrollo del Universo ".
La energía oscura constituye aproximadamente el 72 por ciento de toda la masa y la energía en el universo y, en última instancia, determinará su destino. Los nuevos resultados confirman hallazgos previos de que la naturaleza de la energía oscura probablemente corresponde a un universo plano. En este escenario, la expansión del universo continuará acelerándose y el universo se expandirá para siempre.
Los astrónomos dicen que la fuerza real de este nuevo resultado es que diseña una forma totalmente nueva de extraer información sobre la energía oscura evasiva, y ofrece una gran promesa para futuras aplicaciones.
Según los científicos, su método requería múltiples y meticulosos pasos para desarrollarse. Pasaron varios años desarrollando modelos matemáticos especializados y mapas precisos de la materia, tanto oscuros como "normales", que juntos constituyen el grupo Abell 1689.
Los hallazgos aparecen en la edición del 20 de agosto de la revista Science.
Fuentes: Universidad de Yale, Science Express. ESA Hubble.
