El cúmulo galáctico más lejano revelado por una luz invisible

Cúmulo galácticoUn equipo internacional de astrónomos de Alemania y Japón, ha descubierto el cúmulo de galaxias más distante conocido hasta la fecha (9600 millones de años luz de distancia). Los rayos-X y las observaciones en infrarrojo mostraron que el grupo alberga predominantemente galaxias masivas y muy antiguas, lo que demuestra que las galaxias se formaron cuando el Universo era aún muy joven. Éstas y otras observaciones aportan nuevas informaciones no sólo acerca de la evolución galáctica inicial, sino también sobre la historia del Universo como un todo.

Los cúmulos de galaxias son los bloques más grandes que conforman el Universo. Nuestra galaxia, la Vía Láctea, forma parte del cúmulo de Virgo, formado por unas 1000-2000 galaxias. Mediante la observación de galaxias y cúmulos que están muy distantes de la Tierra, los astrónomos pueden mirar hacia atrás en el tiempo, ya que su luz partió hace mucho tiempo y ha tardado millones o miles de millones de años en alcanzar los telescopios de los astrónomos.

Un equipo internacional de astrónomos del Instituto Max Planck de Física Extraterrestre, de la Universidad de Tokio y de la Universidad de Kyoto ha descubierto el cúmulo de galaxias más distante observado hasta ahora. Las observaciones de rayos-X del Observatorio Subaru/XMM del Campo Profundo ayudaron a identificar a los candidatos y las observaciones en infrarrojo con el telescopio Subaru proporcionaron información de la distancia. Una particularidad de este descubrimiento consiste en el uso de longitudes de onda de infrarrojo, invisibles al ojo humano. Esto se produce por la expansión del Universo, lo que obliga a las galaxias distantes a alcanzar grandes velocidades, desplazando su luz de longitudes de onda visibles al infrarrojo. La Cámara Infrarroja y Espectrómetro Multi-Objeto (MOIRCS) del telescopio Subaru trabaja en longitudes de onda del infrarrojo cercano, donde las galaxias son más luminosas.

“El instrumento MOIRCS tiene una enorme capacidad para medir distancias de galaxias. Esto es lo que hizo posible nuestra observación”, dice Masayuki Tanaka de la Universidad de Tokio. “A pesar de que sólo confirmamos varias galaxias masivas a esa distancia, hay pruebas convincentes de que el cúmulo es real y está ligado gravitacionalmente”.

Que las galaxias individuales se mantienen unidas por la gravedad se ha confirmado por las observaciones en un rango de longitudes de ondas muy diferentes: la materia entre las galaxias de los cúmulos se calienta a temperaturas extremas y emite luz en longitudes de onda mucho más cortas que la luz visible por el ojo humano. El equipo, por tanto, utilizó el observatorio espacial XMM-Newton para buscar esta radiación en rayos-X.

“A pesar de las dificultades en la captación de fotones de rayos-X con un telescopio de tamaño pequeño similar al tamaño de un telescopio de aficionado, detectamos una clara presencia de gas caliente en el cúmulo”, explica Alexis Finoguenov del Instituto Max Planck de Física Extraterrestre.

La combinación de estas diferentes observaciones en longitudes de onda invisibles (por el ojo humano) llevó al pionero descubrimiento del cúmulo de galaxias a una distancia de 9600 millones de años luz, unos 400 millones de años luz más alejado que los más distantes cúmulos conocidos con anterioridad.

Un análisis de los datos recopilados referentes a las galaxias individuales muestra que el cúmulo contiene ya una abundancia de galaxias masivas evolucionadas que se formaron unos dos mil millones de años antes. Como los procesos dinámicos del envejecimiento de las galaxias son lentos, la presencia de estas galaxias supone la creación del cúmulo a través de la fusión de grupos de galaxias masivas, cada uno alimentando su galaxia dominante. El cúmulo es, por tanto, un laboratorio ideal para estudiar la evolución de las galaxias cuando el Universo tenía sólo un tercio de su edad actual.

Como los cúmulos distantes de galaxias también son indicadores importantes de la estructura a gran escala y las fluctuaciones primordiales de densidad en el Universo, las observaciones similares futuras contendrán información importante para los cosmólogos. Los resultados obtenidos hasta ahora demuestran que las actuales instalaciones de observación del infrarrojo cercano son capaces de proporcionar un análisis detallado de las poblaciones de galaxias distantes y que la combinación con los datos de rayos-X es una nueva y poderosa herramienta. El equipo, por lo tanto, continúa la búsqueda de más cúmulos distantes.


Autor: Hannelore Hämmerle
Fecha Original: 10 de mayo de 2010
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Comments (3)

  1. q

    ¿luz invisible?, si la radiación electromagnética está en zonas que no percibe el ojo ¿se le puede seguir llamando luz?, ¿rebautizamos ya a los rayos X como octarino?

    • luz1.

      (Del lat. lux, lucis).
      12. f. Fís. Radiación electromagnética en el espectro visible.
      13. f. Fís. Radiación electromagnética inmediata a los dos extremos del espectro visible. Luz ultravioleta.

      Doctores tiene la iglesia…

  2. Este artículo, en su forma original, no es muy afortunado, precisamente. Aparte del uso, amarillista en mi opinión, de la expresión “unsichtbares Licht” como equivalente a “observaciones de infrarrojo y rayos X”, lo que afirma en su titular no es cierto. El cúmulo de galaxias más lejano observado está a z= 1,9 (véase http://apod.nasa.gov/apod/ap091028.html ó http://arxiv.org/abs/0812.1699) el de esta noticia está a z = 1,62 (véase http://lanl.arxiv.org/PS_cache/arxiv/pdf/1004/1004.3606v1.pdf ).

    La única novedad real está en el último párrafo y los autores así lo reconocen en el artículo colgado en arXiv: “Los resultados obtenidos hasta ahora demuestran que las actuales instalaciones de observación del infrarrojo cercano son capaces de proporcionar un análisis detallado de las poblaciones de galaxias distantes y que la combinación con los datos de rayos-X es una nueva y poderosa herramienta.” O como dicen ellos, sirven para cúmulos a z > 1,5.

    Un cordial saludo.

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