El Medio Intracúmulo
El espacio entre galaxias en un cúmulo está lleno de plasma caliente que emite rayos X, cuya masa excede la de todas las estrellas del cúmulo combinadas.
Definition
El medio intracúmulo es el gas ionizado difuso y caliente, a temperaturas de decenas de millones de grados, que llena el volumen entre galaxias en un cúmulo, emitiendo rayos X y constituyendo el componente bariónico dominante del cúmulo.
Scope
Este tema cubre las propiedades del gas intracúmulo caliente, su emisión de rayos X y los diagnósticos que proporciona, la cuestión de los flujos de enfriamiento en los núcleos de los cúmulos y su supresión por retroalimentación, el enriquecimiento químico del gas y el efecto Sunyaev-Zeldovich mediante el cual los cúmulos se imprimen en el fondo cósmico de microondas.
Core questions
- ¿Cuáles son la temperatura, densidad y composición del gas intracúmulo?
- ¿Cómo diagnostica la emisión de rayos X el estado del gas?
- ¿Los núcleos de los cúmulos experimentan flujos de enfriamiento y qué previene un enfriamiento descontrolado?
- ¿Cómo permite el efecto Sunyaev-Zeldovich la detección de cúmulos?
Key theories
- Gas caliente emisor de rayos X
- El medio intracúmulo es plasma calentado por el potencial gravitacional del cúmulo a temperaturas de emisión de rayos X, y su emisión revela la densidad del gas, la temperatura y la masa total del cúmulo.
- Flujos de enfriamiento y retroalimentación
- Los núcleos densos de los cúmulos deberían enfriarse rápidamente y formar estrellas, pero las observaciones muestran mucho menos enfriamiento de lo esperado, lo que implica un calentamiento, principalmente del núcleo galáctico activo central, que compensa las pérdidas radiativas.
- El efecto Sunyaev-Zeldovich
- Los electrones calientes en el medio intracúmulo dispersan los fotones del fondo cósmico de microondas a energías más altas, produciendo una distorsión que detecta cúmulos independientemente de la distancia.
Clinical relevance
El medio intracúmulo contiene la mayor parte de la materia ordinaria de un cúmulo y registra su historial de calentamiento y enriquecimiento; sus firmas de rayos X y Sunyaev-Zeldovich son herramientas primarias para encontrar cúmulos y medir sus masas para la cosmología.
History
Los satélites de rayos X en la década de 1970 revelaron que los cúmulos son fuentes luminosas de rayos X, estableciendo el medio intracúmulo caliente. Los flujos de enfriamiento esperados, revisados por Fabian en 1994, resultaron en gran parte ausentes en datos posteriores de alta resolución, lo que apunta a la retroalimentación de AGN, mientras que el efecto Sunyaev-Zeldovich se convirtió en una poderosa técnica de búsqueda de cúmulos.
Key figures
- Craig Sarazin
- Andrew Fabian
- Rashid Sunyaev
- Yakov Zeldovich
Related topics
Seminal works
- sarazin1988
- fabian1994
- sunyaev1972
Frequently asked questions
- ¿Por qué el gas entre galaxias en un cúmulo es tan caliente?
- A medida que el gas cae en el profundo pozo gravitacional de un cúmulo, se comprime y se calienta por choque, alcanzando decenas de millones de grados. A estas temperaturas está completamente ionizado y brilla en rayos X.
- ¿Qué es el problema del flujo de enfriamiento?
- En los núcleos densos de los cúmulos, el gas irradia energía lo suficientemente rápido como para que debería enfriarse y formar muchas estrellas; sin embargo, las observaciones encuentran poco de este enfriamiento. La resolución es que la energía inyectada por el agujero negro central recalienta el gas, evitando el flujo de enfriamiento predicho.