Así se ve una de las megaestructuras más grande jamás detectada en el universo [VIDEO]

(NRAO/AUI/NSF; S. Dagnello)

Un grupo de astrónomos ha descubierto una gigantesca acumulación de 14 galaxias jóvenes y deslumbrantes que se fusionan en una de las estructuras más masivas del Universo. El hallazgo se realizó mientras observaban miles de millones de años luz atrás, cuando el Universo tenía solo el 10% de su edad actual.

Esta antigua megaestructura fue detectada usando el Telescopio (ALMA) en Chile, y está destinada a evolucionar hacia una de las estructuras más masivas del universo conocido: un grupo de galaxias, unidas gravitacionalmente por materia oscura y nadando en un mar de gas ionizado caliente. Los resultados han sido publicados en la revista Nature.

Este choque galáctico fuertemente ligado, conocido como un protocluster, se encuentra a unos 12.400 millones de años luz de distancia, lo que significa que su luz comenzó a viajar hacia nosotros cuando el universo tenía solo 1.400 millones de años, o aproximadamente una décima parte de su edad actual. Sus galaxias individuales están formando estrellas a una velocidad de mil veces más rápido que nuestra galaxia y están abarrotadas dentro de una región del espacio de aproximadamente tres veces el tamaño de la Vía Láctea. El cúmulo de galaxias resultante finalmente rivalizará con algunos de los cúmulos más masivos que vemos en el universo hoy en día.

"Habiendo capturado un cúmulo de galaxias masivo en agonía es espectacular en sí mismo", dijo Scott Chapman, un astrofísico de la Universidad Dalhousie en Halifax, Canadá, que se especializa en cosmología observacional y estudia los orígenes de la estructura en el universo y la evolución de galaxias. "Pero, el hecho de que esto suceda tan temprano en la historia del universo plantea un desafío formidable a nuestra comprensión actual de la forma en que se forman las estructuras en el universo", añadió.


ALMA / T. Miller & S. Chapman et al.

Universo temprano

Durante los primeros millones de años de historia cósmica, la materia normal y la materia oscura comenzaron a acumularse en concentraciones cada vez mayores, dando lugar eventualmente a cúmulos de galaxias, los objetos más grandes en el universo conocido. Con masas comparables a un millón de millones de soles, los cúmulos pueden contener hasta mil galaxias, grandes cantidades de materia oscura, enormes agujeros negros y gases que emiten rayos X que alcanzan temperaturas de más de un millón de grados.

La teoría actual y los modelos de computadora sugieren que los protocolos tan masivos como el observado por ALMA, sin embargo, deberían haber tardado más en evolucionar.

"Cómo este conjunto de galaxias se hizo tan grande tan rápido es un misterio, no se acumuló gradualmente durante miles de millones de años, como podrían esperar los astrónomos", dijo Tim Miller, un candidato doctoral en la Universidad de Yale y coautor del papel. "Este descubrimiento ofrece una oportunidad increíble para estudiar cómo los cúmulos de galaxias y sus galaxias masivas se unieron en estos entornos extremos".

Este particular protocluster galáctico, bautizado SPT2349-56, se observó por primera vez como una leve mancha de luz de longitud de onda milimétrica en 2010 con el Telescopio del Polo Sur de la National Science Foundation. Las subsiguientes observaciones con el telescopio del Experimento de Exploradores de Atacama (APEX) ayudaron a confirmar que en realidad era una fuente galáctica extremadamente distante y digna de observaciones de seguimiento con ALMA.

Estudiar el Big Bang

La resolución y sensibilidad superiores de ALMA permitieron a los astrónomos distinguir no menos de 14 objetos individuales en una región del espacio sorprendentemente pequeña, lo que confirma que el objeto era el ejemplo arquetípico de un protocluster en una etapa muy temprana de desarrollo.

La distancia extrema de este grupo y sus componentes claramente definidos ofrecen a los astrónomos una oportunidad sin precedentes para estudiar algunos de los primeros pasos de la formación de clusters a menos de 1.500 millones de años después del Big Bang. Al utilizar los datos proporcionados por ALMA, como las condiciones de partida para sofisticadas simulaciones por computadora, los investigadores pudieron demostrar cómo esta colección de galaxias probablemente crecerá y evolucionará a lo largo de miles de millones de años.

"ALMA nos dio, por primera vez, un punto de partida claro para predecir la evolución de un cúmulo de galaxias. Con el tiempo, las 14 galaxias que observamos dejarán de formar estrellas y colisionarán y se fusionarán en una única galaxia gigante", finalizó Chapman.

Mientras más observamos el universo, más sorpresas nos llevamos. Hace solo un mes, un equipo de astrónomos descubrió una galaxia con casi nada de materia oscura. Este hallazgo es importante porque, aunque todavía no sabemos qué es exactamente la materia oscura, ésta es la explicación más elegante para algunas de las dinámicas observadas en las galaxias.

 

Victor Román
Esta noticia ha sido publicada originalmente en N+1, ciencia que suma.

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