Hallan una «ciudad de galaxias» en los confines del Universo

Bautizado como COSMOS-AzTEC, el embrionario supercúmulo fue descubierto y descrito utilizando toda una red de telescopios capaces de "ver" en las más variadas longitudes de onda. Entre ellos, los telescopios espaciales Spitzer, Chandra y Hubble , de la NASA, y los terrestres Keck , en Hawai, y Subaru , en Japón.

"Este fascinante hallazgo -afirma Jon Morse, director de la División de Astrofísica de la NASA en Washington- es una muestra de la ciencia excepcional que es posible hacer gracias a la colaboración entre la NASA y sus socios internacionales".

Los investigadores se refieren a este nuevo conglomerado de galaxias como a un "protocúmulo". Y COSMOS-AzTEC3 es el protocúmulo más distante y masivo jamás visto por el hombre, y también uno de los más jóvenes , ya que se encuentra en un tiempo en que el Universo mismo era aún muy joven. La nueva "ciudad galáctica", en efecto, se encuentra a 12.600 millones de años luz de la Tierra, y el Universo entero sólo tiene 1.100 millones de años más. Antes de este descubrimiento, versiones algo más "maduras" de estos cúmulos galácticos en formación habían sido observadas a cerca de 10.000 millones de años de distancia.

El nuevo protocúmulo, dicen sus descubridores, es un auténtico hervidero de violentas explosiones y gigantescas llamaradas procedentes de la continua formación de estrellas alrededor de un gigantesco agujero negro . "Creemos que esas llamaradas y agujeros negros son las semillas del cúmulo -asegura Peter Capak, del Centro de Ciencia del Spitzer en el Instituto de Tecnología de California y autor principal de la investigación-. Unas semillas que después, eventualmente, crecerán hasta convertirse en una gigantesca galaxia central que dominará todo el cúmulo, una característica predominante en los cúmulos actuales".

La mayor parte de las galaxias que podemos observar hoy en el Universo se organizan en grupos de tamaños muy variados, desde unos cuantos a cientos o miles de miembros. Esos grupos, llamados cúmulos, llenan casi por completo el horizonte cósmico y crecen, en numerosas ocasiones, como auténticas y bulliciosas "ciudades de estrellas" alrededor de una única, vieja y monstruosamente grande galaxia, con un agujero negro masivo en su centro.

Los astrónomos siempre han creído que las versiones primitivas de estos cúmulos, aún en proceso de formación y aglomeración, deberían de existir en el Universo primitivo. Pero nunca hasta ahora se había encontrado uno.

Capak y sus colegas utilizaron primero el telescopio espacial de rayos X Chandra y el británico James Clerk Maxwell, que se encuentra en Hawaii, para buscar las huellas de llamaradas y agujeros negros caracteríasticas del proceso de formación estelar, una condición necesaria para dar lugar a las galaxias masivas que ocupan los centros de las modernas "ciudades galácticas".

Una vez hecho eso, los astrónomos utilizaron el Hubble y el Subaru para estimar la distancia de esos objetos y buscar las mayores densidades de galaxias a su alrededor. Finalmente, el telescopio Keck fue usado para confirmar que esas galaxias periféricas estaban a la misma distancia y formaban parte del mismo "racimo" central.

Una vez seguros de haber localizado e identificado esas aglomeraciones galácticas, los investigadores, sirviéndose esta vez del Spitzer, calcularon su masa, que ha resultado ser, como mínimo, de 400.000 millones de soles, más que suficiente como para decir que, efectivamente, habían localizado un protocúmulo. El Spitzer también sirvió para confirmar que la galaxia masiva del centro del incipiente cúmulo estaba formando nuevas estrellas a un ritmo impresionante.

Para localizar y estudiar el agujero negro, los investigadores volvieron a recurrir al Chandra, y encontraron que éste "devorador de estrellas " tenía una masa equivalente a treinta millones de veces la de nuestro Sol. Esta clase de agujeros negros muy masivos son una característica común en los cúmulos de galaxias actuales, pero ésta es la primera vez que se encuentra uno en el interior de un cúmulo tan joven.

Finalmente, con la ayuda de radiotelescopios en Francia, España y Nuevo México, el equipo midió la cantidfad de gas (las reservas de material para futuras estrellas) del cúmulo. Y el resultado es que, efectivamente, había suficiente como para que el protocúmulo terminara por convertirse en una moderna "ciudad de galaxias" como las que vemos en la actualidad.

Toda una batería de telescopios, pues, ha sido necesaria para realizar este descubrimiento excepcional. "Observaciones a lo largo del todo el espectro electromagnético, desde los rayos X a las longitudes de onda milimétricas, han sido críticas y necesarias para tener una visión global del cúmulo en todas sus facetas", asegura Capak.