Utilizando el telescopio espacial James Webb y el telescopio espacial de rayos X Chandra de la NASA, los científicos han observado la unión del cúmulo de galaxias más distante y, por tanto, más antiguo jamás visto. El cúmulo naciente, o protocúmulo, se estaba reuniendo apenas mil millones de años después del Big Bang, mucho antes en la historia del cosmos de lo que antes se creía posible.
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Un problema en expansión
Los cúmulos de galaxias están compuestos por miles de galaxias, vastas nubes de gas caliente y una enorme estructura de materia oscura, la “materia” efectivamente invisible alrededor de la cual las galaxias y los cúmulos se reúnen y crecen. Estos cúmulos no sólo pueden usarse para determinar el contenido de materia oscura del universo, sino que también pueden ayudar a los astrónomos a calcular mejor la velocidad a la que se expande el universo.
“Es muy importante ver realmente cuándo y cómo crecen los cúmulos de galaxias”, afirmó en el comunicado el miembro del equipo Gerrit Schellenberger, también del CfA. “Es como ver una línea de montaje fabricar un automóvil, en lugar de simplemente tratar de descubrir cómo funciona un automóvil observando el producto terminado”.
Las observaciones del Telescopio Espacial James Webb (JWST)/Chandra revelaron que JADES-ID1 era un protocúmulo gracias a dos propiedades principales: muchas galaxias unidas por la gravedad, como las ve el JWST, y una enorme nube circundante de gas caliente vista a través de sus emisiones de rayos X por Chandra. Este gas cae dentro del protocúmulo y, mientras lo hace, se calienta intensamente, generando rayos X.
Hasta ahora, los modelos de formación de cúmulos de galaxias han predicho que no sería posible alcanzar la densidad de galaxias observadas en JADES-ID1 apenas mil millones de años después del Big Bang. El protocúmulo más antiguo visto por los astrónomos existió unos 3 mil millones de años después del origen del universo.
En los miles de millones de años que siguieron al período durante el cual el JWST y Chandra observaron JADES-ID1, este protocúmulo habría pasado a formar un cúmulo de galaxias similar a los observados en el universo local.
“Pensábamos que encontraríamos un protocúmulo como este dos o tres mil millones de años después del Big Bang, no sólo mil millones”, dijo el miembro del equipo Qiong Li de la Universidad de Manchester, Reino Unido. “Antes, los astrónomos encontraron galaxias y agujeros negros sorprendentemente grandes poco después del Big Bang, y ahora estamos descubriendo que los cúmulos de galaxias también pueden crecer rápidamente”.
Los resultados del equipo se publicaron el miércoles (28 de enero) en la revista Nature.