Los secretos de la construcción de una metrópoli galáctica

Un equipo de astrónomos ha utilizado el telescopio APEX para sondear un inmenso cúmulo de galaxias que se está formando en el universo primitivo, revelando que, gran parte del formación de estrellas que está teniendo lugar, no sólo está oculta por el polvo, sino que se está desarrollando en lugares inesperados. Es la primera vez que se ha podido llevar a cabo un censo completo de la formación estelar en un objeto de este tipo.

Los cúmulos de galaxias son los objetos más grandes del universo que se mantienen unidos por la gravedad, pero aún no comprendemos bien cómo se forman. Hace más de veinte años que los investigadores estudian la Galaxia Telaraña (conocida como MRC 1138-262 [1]) y sus alrededores, utilizando tanto telescopios de ESO como de otras instituciones [2]. Se cree que es uno de los mejores ejemplos de un protocúmulo en pleno proceso de unión, un evento que observamos tal y como ocurría hace más de diez mil millones de años.

Pero Helmut Dannerbauer (Universidad de Viena, Austria) y su equipo sospechaban que a esta historia le faltaban muchas piezas. Querían estudiar el lado oscuro de la formación estelar y averiguar cuántas de las estrellas que se estaban formando en el cúmulo de la Galaxia Telaraña estaban ocultas a nuestra vista, detrás del polvo.

El equipo utilizó la cámara LABOCA, instalada en el telescopio APEX, en Chile, para observar este cúmulo de la Telaraña, durante cuarenta horas, en longitudes de onda milimétricas (longitudes de onda de la luz lo suficientemente largas como para mirar a través de la mayoría de las gruesas nubes de polvo). LABOCA tiene un amplio campo de visión y es el instrumento perfecto para este sondeo.

Carlos De Breuck (responsable científico del proyecto APEX en ESO y coautor del nuevo estudio) destaca: \’esta es una de las observaciones más profundas que se han hecho con APEX y lleva esta tecnología a su límite –lo mismo ocurre con la resistencia del personal que trabaja en las instalaciones de APEX, a un altitud de 5.050 metros sobre el nivel del mar\’.

Las observaciones de APEX revelaron que, comparado con el cielo circundante, se habían detectado cuatro veces más fuentes en la zona de la Telaraña. Y cotejando cuidadosamente los nuevos datos con las observaciones complementarias realizadas en diferentes longitudes de onda, pudieron confirmar que muchas de estas fuentes se encontraban a la misma distancia que el propio cúmulo de galaxias, por lo que debía tratarse de partes del cúmulo en formación.

Según explica Helmut Dannerbauer, \’las nuevas observaciones de APEX añaden la última pieza que necesitábamos para crear un censo completo de todos los habitantes de esta ciudad de mega estrellas. Estas galaxias están en pleno proceso de formación, por lo que, al igual que cuando tenemos obras aquí en la Tierra, está todo lleno de polvo\’.

Pero, mientras observaban el lugar en el que habían descubierto este foco de nacimiento de estrellas, se llevaron otra sorpresa. Esperaban encontrar esta región de formación estelar en los grandes filamentos que conectan las galaxias. En cambio, la encontraron concentrada en su mayor parte en una sola región, y esa región ni siquiera se encuentra centrada en la Galaxia Teladearaña, que sí está en el centro del protocúmulo [3].

Helmut Dannerbauer concluye: \’Queríamos encontrar la formación de estrellas oculta en el cúmulo de Telaraña — y lo logramos — pero, por el camino, desenterramos un nuevo misterio: ¡no estaba en el lugar previsto! La mega ciudad se está desarrollando asimétricamente\’.

Para continuar con la historia, es necesario llevar a cabo más observaciones — y ALMA será el instrumento perfecto para dar esos pasos y estudiar estas regiones polvorientas con mucho más detalle.

Notas

[1] La Galaxia Telaraña contiene un agujero negro supermasivo y es una poderosa fuente de ondas de radio — que es lo primero que llamó la atención de los astrónomos.

[2] Esta región ha sido observada de forma intensiva por diferentes telescopios de ESO desde mediados de la década de 1990. El corrimiento al rojo (y por lo tanto la distancia) de la galaxia de radio MRC1138-262 (la Galaxia Telaraña) fue medida por primera vez en La Silla. Las primeras observaciones de FORS  en modo visitante en el VLT descubrieron el protocúmulo y luego se hicieron otras observaciones con ISAAC, SINFONI, VIMOS y HAWK-I. Los datos de APEX- LABOCA complementan los datos del óptico y del infrarrojo cercano de los telescopios de ESO. El equipo también utilizó una imagen de VLA de 12 horas para cruzar las fuentes con las imágenes en el óptico de LABOCA e identificarlas.

[3] Se cree que estos polvorientos estallidos evolucionan hasta transformarse en galaxias elípticas como las que observamos a nuestro alrededor, en cúmulos de galaxias cercanas.

Información adicional

Esta investigación se hizo pública en el artículo científico “An excess of dusty starbursts related to the Spiderweb galaxy”, por Dannerbauer, Kurk, De Breuck et al., y aparece online en la revista Astronomy & Astrophysics del 15 de octubre de 2014.