Se ha descubierto un cúmulo de galaxias ubicado a unos 10.200 millones de años luz de la Tierra mediante la combinación de datos del Observatorio de rayos X Chandra de la NASA con telescopios ópticos e infrarrojos. El cúmulo, JKCS041, es el cúmulo de galaxias más distante hasta ahora observado, y lo vemos como cuando el Universo tenía solo una cuarta parte de su edad actual. La distancia del clúster supera al poseedor del récord anterior en aproximadamente mil millones de años luz.
Los cúmulos de galaxias son los objetos gravitacionalmente más grandes del universo. Encontrar una estructura tan grande en esta época tan temprana puede revelar información importante sobre cómo evolucionó el Universo en esta etapa crucial.
JKCS041 está al borde de cuando los científicos piensan que los cúmulos de galaxias pueden existir en el Universo temprano en función de cuánto tiempo les tomará ensamblarse. Por lo tanto, el estudio de sus características, como la composición, la masa y la temperatura, revelará más sobre cómo tomó forma el Universo.
"Este objeto está cerca del límite de distancia esperado para un cúmulo de galaxias", dijo Stefano Andreon, del Instituto Nacional de Astrofísica (INAF) en Milán, Italia. "No creemos que la gravedad pueda funcionar lo suficientemente rápido como para formar cúmulos de galaxias mucho antes".
JKCS041 se detectó originalmente en 2006 en una encuesta del Telescopio infrarrojo del Reino Unido (UKIRT). La distancia al cúmulo se determinó a partir de observaciones ópticas e infrarrojas del UKIRT, el telescopio Canadá-Francia-Hawái en Hawái y el telescopio espacial Spitzer de la NASA. Las observaciones infrarrojas son importantes porque la luz óptica de las galaxias a grandes distancias se desplaza a longitudes de onda infrarrojas debido a la expansión del universo.
Los datos de Chandra fueron la evidencia final, pero crucial, ya que mostraron que JKCS041 era, de hecho, un verdadero cúmulo de galaxias. La emisión extendida de rayos X vista por Chandra muestra que se ha detectado gas caliente entre las galaxias, como se esperaba para un verdadero cúmulo de galaxias en lugar de uno que ha sido atrapado en el acto de formarse.
Además, sin las observaciones de rayos X, existía la posibilidad de que este objeto podría haber sido una mezcla de diferentes grupos de galaxias a lo largo de la línea de visión, o un filamento, una larga corriente de galaxias y gas, visto de frente. La masa y la temperatura del gas caliente detectado estimado a partir de las observaciones de Chandra descartan ambas alternativas.
El alcance y la forma de la emisión de rayos X, junto con la falta de una fuente de radio central, argumentan en contra de la posibilidad de que la emisión de rayos X sea causada por la dispersión de la luz de fondo cósmica de microondas por partículas que emiten ondas de radio.
Todavía no es posible, con la detección de un solo cúmulo de galaxias extremadamente distante, probar modelos cosmológicos, pero se están realizando búsquedas para encontrar otros cúmulos de galaxias a distancias extremas.
"Este descubrimiento es emocionante porque es como encontrar un fósil de Tyrannosaurus Rex que es mucho más antiguo que cualquier otro conocido", dijo el coautor Ben Maughan, de la Universidad de Bristol en el Reino Unido. “Un fósil podría encajar con nuestra comprensión de los dinosaurios, pero si encontraras muchos más, tendrías que comenzar a repensar cómo evolucionaron los dinosaurios. Lo mismo es cierto para los cúmulos de galaxias y nuestra comprensión de la cosmología ".
El poseedor del récord anterior para un cúmulo de galaxias estaba a 9,2 mil millones de años luz de distancia, XMMXCS J2215.9-1738, descubierto por la XMM-Newton de la ESA en 2006. Esto rompió el récord de distancia anterior en solo aproximadamente 0.1 mil millones de años luz, mientras que JKCS041 supera a XMMXCS J2215 .9 por unas diez veces eso.
"Lo emocionante de este descubrimiento es la astrofísica que se puede hacer con estudios de seguimiento detallados", dijo Andreon.
Entre las preguntas que los científicos esperan abordar al seguir estudiando JKCS041 están: ¿Cómo es la acumulación de elementos (como el hierro) en un objeto tan joven? ¿Hay signos de que el grupo aún se está formando? ¿La temperatura y el brillo de los rayos X de un grupo tan distante se relacionan con su masa de la misma manera simple que con los grupos cercanos?
Fuente: EurekAlert
