Científicos del IAC logran caracterizar más de 200 nuevos cúmulos de galaxias usando los Telescopios de La Palma

Las observaciones -que han durado más de 4 años- han sido realizadas desde los telescopios del Observatorio del Roque de los Muchachos, en el marco de dos proyectos internacionales, incluyendo un programa de Tiempo Internacional. En él, se han estudiado más de 400 fuentes asociadas a emisión Sunyaev-Zel´dovich, caracterizando fotométrica y espectroscópicamente 221 nuevos cúmulos de galaxias con el Gran Telescopio Canarias (GTC) y los telescopios Nazionale Galileo (TNG), William Herschel (WHT) e Isaac Newton (INT).

El efecto Sunyaev–Zel'dovich (SZ) se produce por la distorsión de la radiación del fondo cósmico de microondas (CMB, por sus siglas en inglés) en la dirección de un cúmulo de galaxias, debido a un mecanismo llamado dispersión Compton inversa. Este mecanismo tiene lugar cuando los electrones de alta energía del gas caliente de los cúmulos interactúan con los fotones del CMB que los atraviesa. El efecto neto que se produce en este proceso se traduce en una distorsión en el espectro del CMB.

Midiendo estas señales en los mapas de Planck a diferentes frecuencias, es posible detectar los cúmulos de galaxias que originan esta distorsión. El efecto SZ es independiente de la distancia a la que se encuentra el cúmulo que lo produce, por tanto, es necesario caracterizar las muestras de fuentes SZ identificando los cúmulos a los cuales están asociadas, sus distancias y sus masas, con el objetivo de que estas muestras sean útiles para ulteriores estudios cosmológicos.

«Estas muestras son especialmente útiles en Cosmología, porque la abundancia de cúmulos de galaxias según sus masas y distancias es muy sensible a los parámetros del modelo cosmológico, proporcionando así una herramienta independiente para su determinación y comparación con otras técnicas», manifestaba José Alberto Rubiño Martín, astrofísico del IAC e investigador principal del proyecto. «Muchas de las fuentes SZ de estos catálogos coinciden con cúmulos ya conocidos, si bien no es así con un tercio de estas muestras, por lo que se hacía imprescindible la validación y caracterización de aquellas fuentes SZ de los catálogos PSZ1 y PSZ2 visibles desde Canarias», concluyó.

El método de observación empleado consistió, en primer lugar, en la obtención de imágenes profundas en el óptico en la ubicación de las fuentes SZ, con las que era posible localizar las regiones donde se acumulan las galaxias, obtener las primeras estimaciones del desplazamiento al rojo fotométrico y estimar la riqueza de los sistemas de galaxias detectados.

En un segundo paso, los cúmulos fueron observados con técnicas de espectroscopia multiobjeto que ofrecen los espectrógrafos OSIRIS y DOLORES. Los cúmulos más lejanos se observaron en el primero y los más cercanos en el segundo de ellos, permitiendo obtener las velocidades con las que se mueven las galaxias, lo que indica cuánta masa contienen los cúmulos que las alberga.