(NRAO/AUI/NSF; S. Dagnello)
Utilizando algunos de los telescopios operativos más poderosos hoy en día, un equipo de investigación internacional descubrió una concentración de galaxias calientes extremadamente densa aproximándose unas a otras.
Eventualmente, la brutal mezcla formará un cúmulo de galaxias ligadas gravitacionalmente por materia oscura para, finalmente, fundirse en una galaxia enorme.
Esta etapa de fusión galáctica se llama protocluster [1] e implica un hallazgo extraordinario.
«La captura de un cúmulo masivo de galaxias en plena formación es algo espectacular en sí mismo», aseguró Scott Chapman, astrofísico de la Universidad de Dalhousie y uno de los autores de un nuevo artículo publicado en Nature.
«Pero el hecho de que esto esté sucediendo tan temprano en la historia del Universo plantea un formidable desafío a nuestra comprensión actual sobre la manera en que se forman las estructuras en el universo.»
Las 14 galaxies de SPT2349-56 (ALMA. (ALMA (ESO/NAOJ/NRAO); B. Saxton (NRAO/AUI/NSF))
El protoclúster, llamado SPT2349-56, ubicado a doce mil cuatrocientos millones de años-luz de distancia, está poblado por galaxias polvorientas que crean estrellas a un ritmo furioso -hasta mil veces más rápido que la Vía Láctea—. No obstante, ocupan un espacio aproximadamente tres veces mayor que toda nuestra galaxia.
En si mismo, el protocluster seria un hallazgo raro, aunque hay otro giro en la historia. Es uno de dos recientes descubrimientos
Publicado en arXiv el pasado septiembre y sus hallazgos aceptados en The Astrophysical Journal, un equipo de investigadores anunció que había encontrado otro protoclúster de diez polvorientas galaxias en el Universo primitivo también. Lo apodaron el Núcleo Rojo Polvoriento.
Puedes esperar descubrir todo tipo de cosas que se forman en el Universo primitivo - estrellas, galaxias, cúmulos de galaxias—, pero el tamaño y la composición de estos protoclusteres es un misterio.
«Se cree que la vida útil de los estallidos de polvo es relativamente corta, porque consumen su gas a un ritmo extraordinario», explicó el astrofísico Iván Oteo, de la Universidad de Edimburgo, autor principal del artículo de arXiv.
«En cualquier momento, en cualquier rincón del Universo, estas galaxias suelen estar en minoría. Así que encontrar numerosos estallidos de polvo brillando al mismo tiempo es muy desconcertante y algo que todavía no podemos entender».
Después del Big Bang, según nuestros modelos actuales del Universo, todo permaneció oscuro durante un tiempo. No fue hasta transcurridos alrededor de mil millones de años después que el Universo se volvió completamente ionizado y transparente, permitiendo que las primeras galaxias comenzaran a aparecer.
Estos grupos cumulares aparecieron alrededor de mil cuatrocientos millones de años después del Big Bang. Los modelos evolutivos del Universo predicen que, si bien estos cúmulos pueden existir, deberían haber tardado mucho más en evolucionar.
«La forma en que esta asamblea de galaxias se hizo tan grande en tan corto espacio de tiempo es un misterio», aseguró Tim Miller, candidato a doctorado en la Universidad de Yale y autor principal del documento publicado en Nature.
«No fue construido gradualmente a lo largo de miles de millones de años, como los astrónomos habrían esperado. Este descubrimiento proporciona una gran oportunidad para estudiar cómo se unieron las galaxias masivas construyendo enormes cúmulos galácticos».
SPT2349-56 fue visto por primera vez como una tenue mancha de luz imaginada por el Telescopio del Polo Sur en 2010, pero era lo suficientemente inusual como para justificar una investigación adicional con algo más poderoso.
Los telescopios Atacama Large Millimetre Array (ALMA por sus siglas en inglés) del Observatorio Europeo Austral (ESO por sus siglas en inglés) y el Atacama Pathfinder Experiment (APEX, también, por sus siglas en lengua inglesa) fueron utilizados para visualizar el objeto en mayor resolución, mostrando más detalles.
A menudo los objetos tempranos -los más próximos en el tiempo al estallido del Big Bang— del Universo son demasiado débiles para que nuestros telescopios los detecten, pero puede que haya más de estos protoclusters por ahí, dijeron los investigadores.
«Los descubrimientos de ALMA son sólo la punta del iceberg. Otras observaciones realizadas con el telescopio APEX muestran que el número real de galaxias formadoras de estrellas es probablemente incluso tres veces mayor», según el astrónomo de ESO Carlos De Breuck.
«Las observaciones en curso con el instrumento MUSE en el VLT de la ESO también están identificando galaxias adicionales.»
El artículo sobre SPT2349-56 se publicó en la revista Nature, y el del Dusty Red Core (Núcleo Rojo Polvoriento) puede leerse en el recurso de preimpresión arXiv.
Xarooch (Vía | Science Alert)
[1] protocluster: el término es tan novedoso que aún no existe una definición formal del mismo. La palabra es el resultado de unir la raíz proto -Elemento prefijal de origen griego que entra en la formación de nombres y adjetivos con el sentido de ‘primero’, ‘principal’, ‘superior’, ‘preeminente’.— y clúster -Clúster (del inglés cluster) es la adaptación al español de este anglicismo técnico. La traducción literal al español es racimo, conjunto, grupo o cúmulo.—. Así, la traducción podría ser «racimo primitivo».
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