El cúmulo de galaxias más lejano nunca antes visto

El cúmulo de galaxias más distante de la Tierra ha sido descubierto recientemente a raíz de la combinación de datos del Rayo X Chandra de la NASA y de telescopios ópticos y de infrarrojos. El cúmulo se localiza a unos 10.200 millones de años luz y se observa tal y como era cuando el Universo tenía tan sólo una cuarta parte de su edad presente.


Este cúmulo, conocido como JKCS041, supera al poseedor del récord anterior, que se situa a unos 10.000 millones de años luz. Los cúmulos de galaxias son las super-estructuras gravitacionales cósmicas más grandes del Universo. El haber encontrado una estructura de estas dimensiones en una época tan temprana puede revelar información sobre cómo evolucionó el Universo en una etapa crucial.

JKCS041 ha sido encontrado en un momento en el que los científicos creen que los cúmulos de galaxias pueden existir en el Universo reciente basándose en cuánto tiempo requeriría su agrupación. Por lo que, estudiando sus características (tales como la composición, la masa y la temperatura), se descubrirá más sobre cómo el Universo tomó forma.

"Este objeto está cerca de la distancia límite esperada para un cúmulo de galaxias" dijo Stefano Andreon, miembro del Instituto Nacional de Astrofísica (INAF en sus siglas en inglés) en Milán, Italia. "No creemos que la gravedad trabaje suficientemente rápido para hacer antes cúmulos de galaxias".

Los cúmulos de galaxias distantes normalmente son detectados primero con observaciones ópticas e infrarrojas, que desvelan las galaxias que los componen dominados por antiguas estrellas rojas. JKCS041 fue detectado originalmente en 2006 en un estudio del Telescopio de Infrarrojos del Reino Unido (UKIRT). La distancia del cúmulo fue determinada entonces a raíz de estas observaciones, de las del Telescopio de Canadá, Francia y Hawaii y el Telescopio Spitzer Space de la NASA.

Los datos del Chandra fue la última (pero crucial) evidencia al mostrar que el JKCS041 era, en efecto, un auténtico cúmulo de galaxias. La emisión extendida de Rayos X observada por Chandra muestra que había sido detectado gas caliente entre las galaxias, como se espera de un cúmulo de galaxias real, en vez de uno que es contemplado durante su formación.

Además, sin estas observaciones, se habría mantenido la posibilidad de que esta estructura hubiera podido ser una combinación de distintos grupos de galaxias a lo largo del campo visual, o un filamento, una larga serie de galaxias y gas, vista desde el frente. La masa y temperatura del gas caliente detectado, calculado por las observaciones del Chandra respondía a cualquiera de las dos alternativas.

"Este descubrimiento es emocionante porque es cómo encontrar un fosil del Tyrannosaurus Rex que es anterior a cualquier otro ya conocido", dijo Ben Maughan, co-autor de la Universidad de Bristol en el Reino Unido. "Un fósil puede simplemente encajar en nuestra interpretación sobre los dinosaurios, pero si encuentras muchos más, tendrías que empezar a replantearte cómo evolucionaron los dinosaurios. Lo mismo sucede con los cúmulos de galaxias y nuestra concepción de la cosmología".

El antiguo récord de distancia de un cúmulo de galaxias era de 9.200 millones de años luz: XMMXCS J2215.9-1738, descubierto por el XMM-Newton de la Agencia Espacial Europea (ESA) en 2006. Éste había superado el récord de distancia anterior sólo en 100 millones de años luz, mientras que el JKCS041 lo sobrepasa diez veces.

"Lo emocionante de este descubrimiento es la astrofísica que podrá ser desarrollada con los estudios detallados de seguimiento", dijo Andreon. A lo que Andreon se refiere es a las preguntas que los científicos esperan contestar después de estudiar JKCS041: ¿Cómo es la formación de elementos (cómo el acero) en un objeto tan joven? ¿Significa esto que el cúmulo sigue formándose?