traducido al castellano por Ciencia Kanija

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© Subaru/NASA/JPL-CaltechLos astrónomos han descubierto un cluster de galaxias jóvenes formándose en el universo remoto
Los astrónomos han descubierto una floreciente metrópolis galáctica, el más lejano conocido en los inicios del universo. Esta antigua colección de galaxias, presumiblemente creció para formar un cúmulo similar a los más masivos vistos actualmente.

El cúmulo en desarrollo, conocido como COSMOS-AzTEC3, se descubrió y caracterizó gracias a telescopio de longitud de onda múltiple, incluyendo a los telescopios espaciales Spitzer, Chandra y Hubble, y los terrestres del Observatorio W.M. Keck y el Telescopio Subaru de Japón. "Este emocionante descubrimiento destaca la excepcional ciencia hecha posible a través de la colaboración de proyectos de la NASA y nuestros socios internacionales", dice Jon Morse, director de la División de Astrofísica en las Oficinas Centrales de la NASA en Washington.

Los científicos se refieren a este creciente grupo de galaxias como proto-cúmulo. COSMOS-AzTEC3 es el proto-cúmulo masivo más lejano conocido, y también uno de los más jóvenes, debido a que se ve tal y como era cuando el propio universo era joven. El cúmulo está aproximadamente a 12 600 millones de años de la Tierra. Nuestro universo se estima que tiene 13 700 millones de años. Anteriormente, se han observado versiones más maduras de estos cúmulos a 10 000 millones de años luz de distancia.

Los astrónomos también han encontrado que este cúmulo está repleto de extremos estallidos de formación estelar y un enorme agujero negro alimentándose.

"Creemos que los estallidos de formación estelar y los agujeros negros son las semillas del cúmulo", dice Peter Capak del Centro de Ciencia de Spitzer de la NASA en el Instituto Tecnológico de California en Pasadena. "Estas semillas finalmente crecerán para formar una gigantesca galaxia central que dominará el cúmulo - un rasgo encontrado en los cúmulos de galaxias actuales". Capak es el primer autor de un artículo que aparece en el ejemplar del 13 de enero de la revista Nature.

La mayor parte de las galaxias de nuestro universo están ligadas entre sí en cúmulos que salpican el paisaje cósmico como las expansiones urbanas, normalmente centradas alrededor de una mostruosa galaxia que contiene un agujero negro masivo. Los astrónomos pensaban que las versiones primitivas de estos cúmulos, aún en formación y agrupación, deberían existir en los inicios del universo. Pero localizarlos se ha demostrado una tarea difícil hasta el momento.

Capak y sus colegas usaron primero el Observatorio Chandra de Rayos-X y el Telescopio James Clerk Maxwell del Reino Unido en Mauna Kea, Hawai, para buscar los agujeros negros y estallidos de formación estelar necesarios para formar las masivas galaxias de los centros de las ciudades galácticas modernas. Los astrónomos usaron luego los telescopios Hubble y Subaru para estimar la distancia a estos objetos, y buscar mayores densidades de galaxias a su alrededor. Finalmente, el telescopio Keck se usó para confirmar que estas galaxias estaban a la misma distancia y parte de la misma extensión galáctica.

Una vez los científicos encontraron esta acumulación de galaxias, midieron la masa combinada con la ayuda de Spitzer. A esta distancia, la luz óptica de las estrellas está desplazada , o estirada, a longitudes de onda infrarrojas que sólo pueden observarse en el espacio exterior mediante Spitzer. La suma de la masa del cúmulo resultó ser de un mínimo de 400 mil millones de soles - suficiente para indicar a los astrónomos que, efectivamente, habían descubierto un proto-cúmulo masivo. Las observaciones de Spitzer también ayudaron a confirmar que una galaxia masiva en el centro del cúmulo estaba formando estrellas a un ritmo impresionante.

Las observaciones en rayos-X de Chandra se usaron para encontrar y caracterizar el descomunal agujero negro con una masa de más de 30 millones de soles. Los agujeros negros masivos son comunes en los cúmulos galácticos actuales, pero esta es la primera vez que se vincula un agujero negro en alimentación de este tamaño con un cúmulo tan joven.

Finalmente el Telescopio Interferómetro del Instituto de Radioastronomía Milimétrica en Francia y un telescopio de 30 metros en España, junto con el telescopio VLA del Observatorio Nacional de Radio Astronomía en Nuevo México , midieron la cantidad de gas, o combustible para futura formación de estrellas, en el cúmulo. Los resultados indican que el cúmulo seguirá creciendo para formar una moderna ciudad de galaxias.

"Realmente se necesitó un buen grupo de telescopios para identificar este cúmulo", dice Capak. "Las observaciones a través del espectro electromagnético, desde los rayos-X a las longitudes de onda milimétricas, fueron críticas para proporcionar una visión global de las múltiples facetas del cúmulo".

COSMOS-AzTEC3, situado en la constelación de Sextans, toma su nombre por la región en la que se encontró, conocida como COSMOS por el Estudio de Evolución Cósmica. AzTEC es el nombre de la cámara usada en el Telescopio James Clerk Maxwell; esta cámara está ahora en camino al Gran Telescopio Milimétrico situado en el estado de Puebla en México.