Determinación de la masa de cúmulos ricos en galaxias
Páginas: 12 (2866 palabras)
Publicado: 9 de enero de 2011
Universidad Nacional Autónoma de México
Facultad de Ciencias
Trabajo-Investigación
Determinación de la masa de cúmulos ricos en galaxias
Astrofísica Estelar I
Profesor (a): Aldo Batta
Alumno (a): Rincón Silva Rocío Margarita
México, D.F. 30 de noviembre de 2010
Los cúmulos de galaxias.
La inmensa mayoría de las galaxias están agrupadas en cúmulos, a los cuales estánvinculadas gravitacionalmente: el conjunto del cúmulo atrae y retiene a cada una de las galaxias. La detenida observación del cúmulo muestra que contienen también una gran cantidad de gas. Varios métodos pueden ser utilizados para estimar la masa de estos cúmulos, y todas las mediciones están de acuerdo para indicar que es mayor que la suma de las galaxias y del gas que contienen. Parece pues que estosobjetos contienen una gran cantidad de masa bajo otra forma, que se llama materia oscura.
Los cúmulos de galaxias constituyen objetos de muestreo para estudiar el problema de la materia oscura, ya que es posible poder estudiar su distribución de masa por varios métodos independientes:
-El movimiento de sus galaxias.
-Las propiedades del gas caliente que contienen.
-Los fenómenos de lentegravitacional que se observan.
-La perturbación de la radiación del fondo de microondas cósmico que inducen (Efecto Sunyaev Zeldovitch).
Modelización de su formación por hundimiento gravitacional de las variaciones primordiales.
En los cúmulos predominan las galaxias elípticas e irregulares fruto de la interacción de galaxias.
Es el propio campo de gravedad el que confina a las galaxias enun volumen de espacio determinado.
Los cúmulos tienen las siguientes propiedades:
Contienen desde 50 a 1000 galaxias, gas caliente emisor de rayos x y materia oscura.
La distribución de estos tres componentes es aproximadamente la misma en cada cúmulo.
La masa total va desde 1014 a 1015 veces la masa solar.
Típicamente tienen un diámetro de 8 Mpc. Angulo
Las velocidades de las galaxiasvan desde 800 a 1000 Km/s.
La distancia media entre cúmulos es de orden de 100 Mpc.
Mayor parte galaxias en agrupaciones:
– Grupos: pequeñas
– Cúmulos: mayores
Clasificación:
– Riqueza: medida del número de galaxias brillantes
• Si se cuentas todas las galaxias: sobreestimación riqueza de cercanos.
Morfología:
• Regulares: redondeados y simétricos
• Irregulares: asimétricos y con“grumos”
Determinación M cúmulos de galaxias:
Memisión: Número galaxias x Mtípica galaxia x 2 (rayos X)
Mgravitacional: determinación v galaxias, conociendo tamaño: masa necesaria para mantenerlas agrupadas
Mgravitacional = 10 x Memisión : 90% materia oscura.
Los movimientos de las galaxias dentro de los cúmulos
En primer lugar, en el seno de cada cúmulo, las galaxias sedesplazan. Su movimiento es determinado por las fuerzas gravitacionales a las cuales están sometidas, y por consiguiente a las masas cercanas. El análisis de las velocidades permite pues obtener información sobre la masa del cúmulo. Esto condujo a Zwicky en 1933, a poner en evidencia un problema en el cúmulo de Coma, la masa estimada de ese modo era mucho mayor a la suma de las masas de las galaxiasque se observan allí.
La primera opción para determinar la masa de un cúmulo es sin duda la de sumar las masas de las galaxias que lo componen, determinando cuáles son las galaxias que pertenecen al cúmulo. Esto se hace determinando el desplazamiento al rojo y, de ahí, la distancia a cada galaxia (solo se puede obtener información de las galaxias de un cúmulo dado).
El parámetro quesuele usarse es la relación Masa- Luminosidad. M/L. De los estudios individuales de diferentes galaxias se puede obtener valores representativos de dicho parámetro para los diferentes tipos de galaxias. De esa forma, al estudiar un cúmulo de galaxias, se puede transformar las luminosidades medidas en masas estimadas y obtener la masa total del cúmulo.
Zwicky había conjeturado que la materia...
Facultad de Ciencias
Trabajo-Investigación
Determinación de la masa de cúmulos ricos en galaxias
Astrofísica Estelar I
Profesor (a): Aldo Batta
Alumno (a): Rincón Silva Rocío Margarita
México, D.F. 30 de noviembre de 2010
Los cúmulos de galaxias.
La inmensa mayoría de las galaxias están agrupadas en cúmulos, a los cuales estánvinculadas gravitacionalmente: el conjunto del cúmulo atrae y retiene a cada una de las galaxias. La detenida observación del cúmulo muestra que contienen también una gran cantidad de gas. Varios métodos pueden ser utilizados para estimar la masa de estos cúmulos, y todas las mediciones están de acuerdo para indicar que es mayor que la suma de las galaxias y del gas que contienen. Parece pues que estosobjetos contienen una gran cantidad de masa bajo otra forma, que se llama materia oscura.
Los cúmulos de galaxias constituyen objetos de muestreo para estudiar el problema de la materia oscura, ya que es posible poder estudiar su distribución de masa por varios métodos independientes:
-El movimiento de sus galaxias.
-Las propiedades del gas caliente que contienen.
-Los fenómenos de lentegravitacional que se observan.
-La perturbación de la radiación del fondo de microondas cósmico que inducen (Efecto Sunyaev Zeldovitch).
Modelización de su formación por hundimiento gravitacional de las variaciones primordiales.
En los cúmulos predominan las galaxias elípticas e irregulares fruto de la interacción de galaxias.
Es el propio campo de gravedad el que confina a las galaxias enun volumen de espacio determinado.
Los cúmulos tienen las siguientes propiedades:
Contienen desde 50 a 1000 galaxias, gas caliente emisor de rayos x y materia oscura.
La distribución de estos tres componentes es aproximadamente la misma en cada cúmulo.
La masa total va desde 1014 a 1015 veces la masa solar.
Típicamente tienen un diámetro de 8 Mpc. Angulo
Las velocidades de las galaxiasvan desde 800 a 1000 Km/s.
La distancia media entre cúmulos es de orden de 100 Mpc.
Mayor parte galaxias en agrupaciones:
– Grupos: pequeñas
– Cúmulos: mayores
Clasificación:
– Riqueza: medida del número de galaxias brillantes
• Si se cuentas todas las galaxias: sobreestimación riqueza de cercanos.
Morfología:
• Regulares: redondeados y simétricos
• Irregulares: asimétricos y con“grumos”
Determinación M cúmulos de galaxias:
Memisión: Número galaxias x Mtípica galaxia x 2 (rayos X)
Mgravitacional: determinación v galaxias, conociendo tamaño: masa necesaria para mantenerlas agrupadas
Mgravitacional = 10 x Memisión : 90% materia oscura.
Los movimientos de las galaxias dentro de los cúmulos
En primer lugar, en el seno de cada cúmulo, las galaxias sedesplazan. Su movimiento es determinado por las fuerzas gravitacionales a las cuales están sometidas, y por consiguiente a las masas cercanas. El análisis de las velocidades permite pues obtener información sobre la masa del cúmulo. Esto condujo a Zwicky en 1933, a poner en evidencia un problema en el cúmulo de Coma, la masa estimada de ese modo era mucho mayor a la suma de las masas de las galaxiasque se observan allí.
La primera opción para determinar la masa de un cúmulo es sin duda la de sumar las masas de las galaxias que lo componen, determinando cuáles son las galaxias que pertenecen al cúmulo. Esto se hace determinando el desplazamiento al rojo y, de ahí, la distancia a cada galaxia (solo se puede obtener información de las galaxias de un cúmulo dado).
El parámetro quesuele usarse es la relación Masa- Luminosidad. M/L. De los estudios individuales de diferentes galaxias se puede obtener valores representativos de dicho parámetro para los diferentes tipos de galaxias. De esa forma, al estudiar un cúmulo de galaxias, se puede transformar las luminosidades medidas en masas estimadas y obtener la masa total del cúmulo.
Zwicky había conjeturado que la materia...
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