Gas caliente en grupos de galaxias: por qué brilla menos de lo esperado exprés
Una olla con agua hirviendo sobre la estufa: cuanto más fuerte es el fuego, más caliente está el agua y más vapor escapa. Algo similar ocurre con el gas caliente en los cúmulos de galaxias. Pero en los grupos pequeños de galaxias, ese "vapor" se escapa más rápido de lo que cabría esperar según la temperatura.
Los astrónomos tomaron un catálogo de 155 grupos y cúmulos de galaxias cuyas distancias se conocen con gran precisión (corrimientos al rojo entre 0,07 y 0,2). Para cada objeto midieron la temperatura del gas —en promedio unos 20 millones de grados— y su luminosidad en rayos X. Resultó que la relación entre luminosidad y temperatura en estos sistemas es más pronunciada de lo que predice un modelo simple donde todo depende solo de la gravedad: la pendiente de la relación es 3,2 en lugar de los 2 esperados.
Este resultado concuerda con la idea de que en los sistemas de baja masa, las potentes explosiones de supernovas y las eyecciones desde las cercanías de los agujeros negros supermasivos expulsan el gas hacia afuera. Esta "fuga" enfría el gas restante y reduce su emisión en rayos X. En los cúmulos masivos, donde la gravedad es más fuerte, este efecto es más débil.
Parece que los grupos pequeños de galaxias no son simplemente versiones reducidas de los grandes cúmulos. Su gas caliente sigue sus propias reglas: escapa con más facilidad, y eso cambia todo el panorama de cómo las galaxias intercambian materia con su entorno.
Resumen original
tal como lo escribieron los autores, en inglés arXiv:2603.23195
Properties of the hot intracluster and intragroup medium are mostly set by the underlying gravitational potential well, although complex astrophysical processes at play during their buildup may leave a significant imprint. Observational constraints on the degree and scales of such non-gravitational processes require well-selected samples of objects and deep observations of their gas content. We aim to study the scaling relation between two global properties of the hot gas, namely its soft-band X-ray luminosity ($$L_X$$) and its temperature ($$T$$), by studying a sample of low-mass systems associated with precise redshifts, simultaneously accounting for sample selection biases and associated measurement uncertainties. This work takes as input a large catalogue of X-ray-selected galaxy clusters (X-CLASS). We perform a thorough revision of the redshifts of sources using deep photometric data from the Legacy Surveys and our own tailored spectroscopic follow-up of 52 low-redshift systems. We devise a spectroscopically complete sample of 155 low-redshift ($$0.07
La temperatura del gas en los grupos de galaxias estudiados alcanza los 20 millones de grados, mil veces más caliente que la superficie del Sol, pero el gas está tan enrarecido que no derretiría una sonda que lo atravesara.