Al escanear el cielo en microondas, la misión Planck obtuvo sus primeras imágenes de cúmulos de galaxias y encontró un supercúmulo previamente desconocido que se encuentra entre uno de los objetos más grandes del Universo. El supercúmulo está teniendo un efecto en el fondo cósmico de microondas, y las distorsiones observadas del espectro CMB se utilizan para detectar las perturbaciones de densidad del universo, utilizando lo que se llama el efecto Sunyaev-Zel’dovich (SZE). Esta es la primera vez que se descubre un supercúmulo utilizando el SZE. En un esfuerzo de colaboración, la nave espacial XMM Newton ha confirmado el hallazgo en rayos X.
El efecto Efecto Sunyaev-Zel’dovich (SZE) describe el cambio de energía experimentado por los fotones CMB cuando se encuentran con un cúmulo de galaxias mientras viajan hacia nosotros, en el proceso que imprime una firma distintiva en el propio CMB. El SZE representa una herramienta única para detectar cúmulos de galaxias, incluso a un alto desplazamiento al rojo. Planck puede examinar nueve frecuencias de microondas diferentes (de 30 a 857 GHz) para eliminar todas las fuentes de contaminación del CMB y, con el tiempo, proporcionará lo que se espera sea la imagen más nítida del Universo temprano.
"A medida que los fotones fósiles del Big Bang cruzan el Universo, interactúan con la materia que encuentran: cuando viajan a través de un cúmulo de galaxias, por ejemplo, los fotones CMB se dispersan de los electrones libres presentes en el gas caliente que llena el cúmulo". dijo Nabila Aghanim, del Institut d'Astrophysique Spatiale en Orsay, Francia, un miembro destacado del grupo de científicos de Planck que investiga los grupos SZE y las anisotropías secundarias. "Estas colisiones redistribuyen las frecuencias de los fotones de una manera particular que nos permite aislar el grupo intermedio de la señal CMB".
Dado que los electrones calientes en el cúmulo son mucho más energéticos que los fotones CMB, las interacciones entre los dos generalmente hacen que los fotones se dispersen a energías más altas. Esto significa que, al mirar el CMB en la dirección de un cúmulo de galaxias, se observa un déficit de fotones de baja energía y un excedente de fotones más energéticos.
La señal SZE del supercúmulo recién descubierto surge de la suma de la señal de los tres grupos individuales, con una posible contribución adicional de una estructura filamentosa entre grupos. Esto proporciona pistas importantes sobre la distribución de gas a escalas muy grandes que, a su vez, es crucial también para rastrear la distribución subyacente de la materia oscura.
"Las observaciones de XMM-Newton han demostrado que uno de los grupos candidatos es, de hecho, un supercúmulo compuesto de al menos tres grupos individuales de galaxias masivas, que Planck por sí solo no podría haber resuelto", dijo Monique Arnaud, quien lidera el grupo de Planck. fuentes con XMM-Newton.
"Esta es la primera vez que se descubre un supercúmulo a través del SZE", dijo Aghanim. "Este importante descubrimiento abre una nueva ventana en supercúmulos, que complementa las observaciones de las galaxias individuales en el mismo".
Los supercúmulos son grandes conjuntos de grupos y grupos de galaxias, ubicados en las intersecciones de láminas y filamentos en la tenue red cósmica. A medida que los grupos y supercúmulos trazan la distribución de la materia luminosa y oscura en todo el Universo, su observación es crucial para investigar cómo se formaron y evolucionaron las estructuras cósmicas.
La primera encuesta de Planck en todo el cielo comenzó a mediados de agosto de 2009 y se completó en junio de 2010. Planck continuará recopilando datos hasta finales de 2011, tiempo durante el cual completará más de cuatro escaneos en todo el cielo.
El equipo de Planck está analizando actualmente los datos de la primera encuesta de todo el cielo para identificar tanto los cúmulos de galaxias conocidos como los nuevos para el primer catálogo Sunyaev-Zel’dovich, que se lanzará en enero de 2011.
Fuente: ESA
