Descubiertas las primeras estructuras gigantes del Universo

octubre 15, 2010 | By | Reply More

Los científicos dicen que los cúmulos gigantes de galaxias pueden ser utilizados para estudiar cómo la materia y energía oscuras influyeron en el crecimiento de las estructuras cósmicas.

Esta imagen óptica del cúmulo de galaxias recién descubierto pone de relieve el enrojecimiento de estas galaxias debido a su gran distancia. Crédito: J. Mohr
Los astrónomos que utilizan el Telescopio Polo Sur (SPT) informan que han descubierto el cúmulo de galaxias más masivo observado hasta ahora, a una distancia de 7 mil millones de años-luz. El cúmulo, designado SPT-CL J0546-5345, pesa alrededor de 800 billones de soles y cuenta con cientos de galaxias.

“Este cúmulo de galaxias gana el título de peso pesado. Es uno de los cúmulos más masivos que se han encontrado a esta distancia”, dijo Mark Brodwin, del Centro Harvard-Smithsoniano para Astrofísica en Cambridge, Massachusetts.

El desplazamiento al rojo mide cómo la luz de un objeto distante se ha estirado por la expansión del Universo. Ubicado en el sur de la constelación Pictor (el pintor), el cúmulo tiene un corrimiento al rojo de z=1,07. Esto lo sitúa a una distancia de unos 7 mil millones de años-luz, cuando el Universo tenía la mitad de edad de la que tiene ahora y nuestro sistema solar no existía todavía.

Incluso a esa joven edad, el cúmulo era casi tan masivo como el cercano cúmulo de Coma. Desde entonces, debería haber crecido hasta ser aproximadamente 4 veces más grande. Si pudiéramos verlo tal y como se ve hoy en día, sería uno de los cúmulos de galaxias más masivo del Universo.

“Este cúmulo está lleno de viejas galaxias, lo que significa que tenían que aparecer juntos muy temprano en la historia del Universo; en los primeros 2 mil millones de años”, dijo Brodwin.

Los cúmulos de galaxias como éste pueden ser usados para estudiar la forma en que la materia oscura y energía oscura influyeron en el crecimiento de las estructuras cósmicas. Hace mucho tiempo, el Universo era más pequeño y compacto, por lo que la gravedad ha tenido una gran influencia. Permitió que los cúmulos de galaxias crecieran más fácilmente, sobre todo en las zonas que eran más densas que sus alrededores.

A medida que el Universo se expandió a un ritmo acelerado debido a la energía oscura, se hizo más difuso. La energía oscura domina sobre la fuerza de gravedad e inhibe la formación de nuevos cúmulos de galaxias.

Brodwin y sus colegas detectaron a su presa en los primeros 200 grados cuadrados de datos recogidos en el nuevo SPT. El SPT se encuentra terminando su estudio pionero de ondas milimétricas de una gran porción del cielo, cubriendo 2.500 grados cuadrados.

Ellos cazan cúmulos de galaxias gigantes utilizando el efecto Sunyaev-Zel’dovich -una pequeña distorsión del fondo cósmico de microondas-, una luz omnipresente en todo el cielo dejada por el Big Bang. Estas distorsiones se producen cuando la radiación de fondo pasa a través de un gran cúmulo de galaxias.

El estudio de este efecto tiene ventajas significativas sobre otras técnicas de búsqueda. Funciona igual de bien tanto para cúmulos muy distantes como para los cúmulos cercanos, lo que permite a los astrónomos encontrar raros y lejanos cúmulos masivos. Además, proporciona mediciones precisas de las masas de estos cúmulos, algo crucial para desentrañar la naturaleza de la energía oscura.

El objetivo principal del estudio del SPT es encontrar una amplia muestra de cúmulos masivos de galaxias con el fin de medir la ecuación de estado de la energía oscura, que caracteriza a la inflación cósmica y la expansión acelerada del Universo. Otros objetivos incluyen la comprensión de la evolución del gas caliente en cúmulos de galaxias, estudiar la evolución de las galaxias masivas en los cúmulos, y la identificación de galaxias distantes de rápida formación estelar que actúan como lentes gravitacionales.

Una vez que este distante cúmulo fue encontrado, el equipo lo estudió con la cámara infrarroja del Telescopio Espacial Spitzer para detectar las galaxias dentro del cúmulo. Observaciones detalladas de las velocidades de las galaxias con los Telescopios Magallanes en Chile demostraron que el cúmulo de galaxias era un ‘peso pesado’.

“Después de varios años de esfuerzo, estos primeros éxitos son muy emocionantes”, dijo Brodwin. “El estudio completo de SPT, que se completará el año que viene, reescribirá el libro sobre los cúmulos más masivos en el Universo primitivo”.

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Category: Actualidad Astronómica

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Felipe Campos, estudiante de Ingeniería Informática. Atraído desde pequeño por la ciencia, y aficionado a la astronomía desde hace algunos años. Autodidacta en esta ciencia que, con el tiempo que dispongo, intento acercar un poco a la gente, ya sea mediante traducción de artículos o publicación de eventos y actividades astronómicas en Chile. Traductor de ESOcast. Poseo mi propio sitio de astronomía (http://www.cosmonoticias.org/) y puedes seguirme en twitter (http://twitter.com/Astro_Pipe).

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