Cúmulo de la Bala: Una prueba convincente de la materia oscura

Descripción de la imagen: Imagen compuesta del Cúmulo de la Bala que muestra la separación entre la materia bariónica visible (en rosa) y la materia oscura no bariónica (en azul). Fuente de la imagen: Chandra X-Ray Observatory.

Cúmulo de la Bala: Colisión de dos cúmulos de galaxias

El Cúmulo de la Bala es un cúmulo de galaxias situado a unos 3.800 millones de años luz de la Tierra. Es famoso por proporcionar una de las pruebas más convincentes de la existencia de la materia oscura. Este cúmulo es el resultado de una colisión entre dos cúmulos de galaxias, un evento que permitió a los científicos observar directamente los efectos de la materia oscura.

La colisión entre los dos cúmulos de galaxias ocurrió hace unos 150 millones de años. Esta colisión separó la materia bariónica visible (en rosa) de la materia oscura no bariónica (en azul), permitiendo a los científicos estudiarlas por separado.

Cuando la materia oscura se revela ante nuestros ojos

• Separación del gas caliente: El gas caliente, materia bariónica (en rosa), observable en rayos X, fue ralentizado por fuerzas de fricción durante la colisión, formando una estructura en forma de bala (de ahí el nombre "Cúmulo de la Bala").
• Distribución de la materia oscura: La materia oscura, materia no bariónica (en azul), no interactúa de manera significativa con el gas o la luz, por lo que no se ralentizó, lo que permitió ubicarla a través del efecto de lente gravitacional.
• Efecto de lente gravitacional: La materia oscura, mucho más masiva que las estrellas, distorsiona la luz de los objetos situados detrás de ella, permitiendo mapear su distribución.

Una prueba irrefutable de la materia oscura

El Cúmulo de la Bala proporciona tres pruebas principales de la existencia de la materia oscura:

• Separación espacial: La materia oscura y el gas caliente están espacialmente separados, lo que indica que la materia oscura no interactúa de la misma manera que la materia visible.
• Masa faltante: La masa total del cúmulo, calculada a través del efecto de lente gravitacional, es mucho mayor que la masa visible, lo que sugiere la presencia de una masa invisible (materia oscura).
• Comportamiento dinámico: La materia oscura sigue una trayectoria diferente a la del gas caliente, confirmando su existencia independiente.

Posición de las estrellas en el Cúmulo de la Bala

Una galaxia está compuesta principalmente de materia oscura (aproximadamente el 85%), seguida de estrellas (10-15%) y luego gas y polvo (1-10%).

Las estrellas de las galaxias en los dos cúmulos en colisión se encuentran principalmente cerca de las regiones donde se encuentra la materia oscura (en azul). Las estrellas, al igual que la materia oscura, no interactúan fuertemente por fricción o colisión.

Dado que las galaxias están compuestas principalmente de espacio vacío, las estrellas atraviesan la zona de colisión sin ser significativamente ralentizadas, a diferencia del gas caliente.