La combinación de las observaciones del Universo primitivo realizadas
con los observatorios espaciales Herschel y Planck de la ESA ha
permitido descubrir los que podrían ser los precursores de los grandes
cúmulos de galaxias que vemos en la actualidad.
Las galaxias como la nuestra, con sus 100.000 millones de estrellas, no
están aisladas. En el Universo actual, 13.800 millones de años después
del Big Bang, la mayoría de las galaxias se encuentran agrupadas en
densos cúmulos de decenas, cientos o incluso miles de ellas.Sin embargo,
estas agrupaciones no han existido siempre. Una de las grandes
preguntas de la cosmología moderna es determinar cómo se formaron unas
estructuras tan grandes en el Universo primitivo.Comprender cuándo y
cómo se formaron estos cúmulos nos ayudaría a comprender mejor su
proceso de evolución, y el papel que jugó la materia negra en la
ordenación de estas metrópolis cósmicas.Al combinar el potencial de
Herschel con el de Planck, los astrónomos han descubierto objetos en el
Universo remoto, que emitieron la luz que vemos ahora 3.000 años después
del Big Bang, que podrían ser los precursores de los cúmulos de
galaxias actuales.
La misión Planck tenía como objetivo generar un mapa de alta precisión
del fondo cósmico de microondas, la radiación ‘fósil’ del Big Bang. Para
ello este satélite escaneó todo el firmamento en nueve frecuencias
diferentes, desde el infrarrojo lejano a las ondas de radio, y aisló las
interferencias provocadas por las galaxias y los objetos que se
encontraban en primer plano.Sin embargo, las emisiones de estas fuentes
en primer plano pueden ser de gran importancia para otros campos de la
astronomía, y fue precisamente en los datos recogidos por Planck en las
longitudes de onda más cortas donde los astrónomos han descubierto 234
fuentes brillantes cuyas características sugieren que se encontraban en
el remoto Universo primitivo.Herschel observó estos mismos objetos en
las longitudes de onda que van desde el infrarrojo lejano a las ondas
submilimétricas, con mucha más sensibilidad y resolución angular que
Planck.Herschel desveló que la gran mayoría de las fuentes descubiertas
por Planck concordaban con densas concentraciones de galaxias en el
Universo primitivo, y que además presentaban una intensa actividad de
formación de estrellas.
Cada una de estas jóvenes galaxias estaba convirtiendo sus depósitos de
polvo y gas en nuevas estrellas, a un ritmo de entre unos cientos y
1.500 masas solares anuales. En comparación, la tasa media de producción
de estrellas en la Vía Láctea actual es de una masa como la de nuestro
Sol cada año.Aunque los astrónomos todavía no hayan determinado de forma
concluyente las edades y las luminosidades de muchas de estas
concentraciones remotas de galaxias, hasta la fecha constituyen las
mejores candidatas a ‘protocúmulos’ – los precursores de los grandes
cúmulos de galaxias maduras que pueblan el Universo actual.“Ya se habían
encontrado indicios de la existencia de este tipo de objetos en los
datos de Herschel y de otros telescopios, pero la capacidad de Planck
para escanear todo el firmamento ha revelado muchos más candidatos para
este estudio”, explica Hervé Dole, del Instituto de Astrofísica Espacial
de Orsay y científico principal del análisis publicado ayer en
Astronomy & Astrophysics.“Todavía tenemos mucho que aprender sobre
esta nueva población, lo que requerirá seguir estudiándola con otros
observatorios, pero pensamos que son un eslabón perdido en la formación
de las estructuras cosmológicas”.
“Estamos preparando un extenso catálogo de posibles protocúmulos detectados por Planck, que nos debería ayudar a identificar muchos más de estos objetos”, añade Ludovic Montier, investigador del CNRS en el Instituto de Investigación en Astrofísica y Planetología de Toulouse y científico principal del catálogo de Planck de fuentes candidatas con un alto corrimiento al rojo, que está a punto de ser distribuido a la comunidad científica.“Este emocionante descubrimiento ha sido posible gracias a la sinergia entre Herschel y Planck: al cubrir todo el firmamento, los datos de Planck han permitido identificar estos objetos inusuales, y Herschel fue capaz de analizarlos con un mayor nivel de detalle”, explica Göran Pilbratt, científico del proyecto Herschel para la ESA.“Estos dos observatorios espaciales terminaron sus observaciones científicas en 2013, pero sus inmensos archivos de datos permitirán seguir realizando nuevos descubrimientos sobre el cosmos durante los próximos años”.
esa
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