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| Una colección sorprendente de las galaxias (puntos rojos en el centro) se encuentra a una distancia muy grande en esta imagen compuesta que combina observaciones en el infrarrojo y luz visible. |
En un giro, sin embargo, este aparente antepasado de las "grandes ciudades" actuales, parece sorprendentemente moderno. Conocido como CLG J02182-05102, el antiguo cúmulo de está dominado por viejas galaxias rojas y masivas, típico de los cúmulos actuales. Por ejemplo, es similar a una versión joven del Cúmulo Coma actual, que ha necesitado miles de millones de años para desarrollarse.
"Estamos viendo algo ya viejo y rojo, como una versión más joven del Cumulo Coma desde una lejana era ya pasada", dice Casey Papovich, autor principal del nuevo estudio y profesor asistente de física y astronomía en la Universidad Texas A&M en College Station.
Papovich agregó, "es como si realizáramos una excavación arqueológica en Roma y encontrásemos trozos de la Roma moderna entre las ruínas".
ClG J02182-05102 podría haber sido, en efecto, una adelantada a su tiempo. Al igual que Roma fue la mayor ciudad del mundo hace más de 2.000 años con una población de un millón de residentes -un cifra no igualada hasta principios del siglo XIX por Londres- esta agrupación galáctica fue también una civilización avanzada para una era tan temprana en el desarrollo del Universo.
Los cúmulos galácticos son las mayores estructuras ligadas gravitatoriamente en el Universo, y se cree que se han formado poco a poco a lo largo del tiempo cósmico. Por ahora, ClG J02182-05102 es la única agrupación galáctica conocida tan lejos en el pasado, y estudiarla ayudará a los investigadores a comprender la historia global de cómo se reúnen y evolucionan las galaxias.
En su búsqueda de antiguas y raras ciudades de los inicios del Universo, Papovich y su equipo empezaron con el mayor estudio extragaláctico jamás realizado. Conocido como Estudio Extragaláctico Infrarrojo de Gran Angular de Spitzer (Spitzer Wide-area InfraRed Extragalactic, SWIRE), se observó una enorme porción del cielo que podría contener 250 Lunas llenas.
Debido a que más luz recopilada significa más información, los investigadores observan una región cósmica dentro de este gigantesco paisaje estelar que también había sido estudiada por otros instrumentos. Estas observaciones adicionales proceden de un estudio de luz combinada del telescopio Subaru de Japón -alojado en la cima de Mauna Kea en Hawai- y el telescopio orbital de la Agencia Espacial Europea, XMM-Newton. El Telescopio Infrarrojo del Reino Unido, también en Hawai, proporcionó datos infrarrojos junto con otro conjunto de observaciones de Spitzer conocidas como el estudio Público del Cielo Ultra-Profundo (Public Ultra Deep Sky survey).
Cuando todos estos datos fueron recopilados, las observaciones infrarrojas de Spitzer hicieron que docenas de galaxias lejanas saltaran a la vista. "No habríamos encontrado estos objetos sin Spitzer debido a que hay muy poca luz óptica procedente de este grupo de galaxias", dijo Papovich.
Su equipo entonces obtuvo tiempo del telescopio Magallanes en Chile para estudiar la débil luz procedente de las galaxias menos tenues de ClG J02182-05102. Esta luz permitió a los astrónomos datar arqueológicamente el cúmulo candidato en hace 9.600 millones de años.
Con estas observaciones, Papovich y su equipo confirmaron que siete de las galaxias de ClG J02182-05102 tienen casi la misma distancia, sugiriendo que son parte de un grupo de unas 60 galaxias. Si esta asociación de galaxias la califica como un cúmulo gravitatorio ligado dependerá de futuras observaciones. Además, la definición de "cúmulo" en sí mismo sigue sin fijarse, algo así como la difusa definición entre pueblo y ciudad, haciendo que sea aún más difícil dada la limitada luz que llega a nuestros telescopios desde estas reliquias.
Por ahora, ClG J02182-05102 se mantiene como una región de galaxias muy densa, una metrópolis en una tierra de villas aisladas. En su región central moran monstruosas galaxias rojas que contienen aproximadamente 10 veces más estrellas que nuestra Vía Láctea. Esto las coloca a a la par que las galaxias más descomunales del universo cercano, que han crecido a través de repetidas fusiones con otras galaxias. Estas grandes galaxias son tan poco características del universo inicial que en cierto sentido es como encontrar modernos rascacielos en la antigua Roma.
El artículo de Papovich et al fue aceptado para su publicción en la revista Astrophysical Journal el 21 de abril de 2010. Un posterior estudio de Masayuki Tanaka del Instituto para Física y Matemáticas del Universo en Japón confirmó el descubrimiento, y el trabajo fue tema de un comunicado de prensa el 10 de mayo de 2010.
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