Descripción de la imagen: Este mosaico del Hubble muestra el cúmulo llamado El Gordo. El cúmulo contiene varios cientos de galaxias, pero en esta imagen, hay muchas más ya que algunas se ven distorsionadas varias veces por lentes gravitacionales. Se extienden en un círculo pero son múltiples vistas de una sola galaxia. Crédito: NASA, ESA y J. Jee (Universidad de California, Davis).
El cúmulo de galaxias El Gordo, designado oficialmente ACT-CL J0102-4915, es uno de los cúmulos de galaxias más masivos y energéticos observados en el universo. Ubicado a aproximadamente 7 mil millones de años luz de distancia, este cúmulo fue descubierto en 2012 por un equipo internacional de científicos que utilizaron el Atacama Cosmology Telescope (ACT) en Chile. Su nombre, "El Gordo", refleja su tamaño imponente y su inmensa masa, estimada en aproximadamente 3×1015 masas solares. El tamaño de El Gordo también es impresionante, con un diámetro de unos 3 millones de años luz.
El Gordo está compuesto por miles de galaxias, gas caliente y materia oscura (observada por rayos X). Aproximadamente el 85% de la masa del cúmulo está en forma de materia oscura, una forma hipotética de materia que no interactúa con la luz, pero cuya presencia se infiere por sus efectos gravitacionales.
Las observaciones de rayos X, realizadas por el telescopio espacial Chandra, revelan que el gas caliente en El Gordo tiene una temperatura promedio de aproximadamente 14 keV (aproximadamente 160 millones de grados Kelvin). Esta alta temperatura es indicativa de la dinámica violenta del cúmulo, a menudo atribuida a una colisión entre dos cúmulos más pequeños.
Uno de los principales métodos utilizados para estudiar El Gordo es el efecto Sunyaev-Zel'dovich (SZ). Este efecto ocurre cuando la radiación del fondo cósmico de microondas (CMB) interactúa con el gas caliente del cúmulo, desplazando la energía de los fotones del CMB. Esta interacción permite detectar el cúmulo y medir algunas de sus propiedades, como la presión del gas caliente.
El Gordo también actúa como una lente gravitacional, doblando la luz de los objetos ubicados detrás de él. Al observar las distorsiones en las imágenes de las galaxias de fondo, los astrónomos pueden mapear la distribución de masa en el cúmulo, incluyendo la materia oscura. Esta técnica se ha utilizado para confirmar la inmensa masa de El Gordo y para estudiar su estructura interna.
Las observaciones de rayos X son esenciales para estudiar el gas caliente en los cúmulos de galaxias. Los datos del telescopio espacial Chandra han permitido medir la temperatura, la densidad y la distribución del gas caliente en El Gordo, proporcionando pistas sobre la historia dinámica del cúmulo y los procesos de fusión en curso.
El estudio de El Gordo proporciona pruebas importantes para los modelos cosmológicos. La masa y el tamaño extremos del cúmulo, así como su existencia en una época relativamente temprana del universo, desafían algunas predicciones de los modelos estándar de formación de estructuras. Los cosmólogos utilizan cúmulos como El Gordo para refinar los parámetros del modelo cosmológico estándar, incluida la densidad de la materia oscura y la naturaleza de la energía oscura.
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