Los antepasados de algunos de los cúmulos de galaxias más grandes se han estado escondiendo a simple vista. Un nuevo trabajo dirigido por Andrew Newman de Carnegie demuestra una nueva técnica para identificar los precursores de los entornos galácticos más extremos. Los hallazgos del equipo se publican en Nature.
Como todos nosotros, las galaxias están formadas y moldeadas por su entorno. Para obtener una imagen completa de las diversas influencias físicas en el ciclo de vida de una galaxia, es crucial rastrear la aparición de propiedades causadas por factores ambientales a medida que surgen.
«Sabemos desde hace mucho tiempo que los colores, las masas y las formas de las galaxias dependen de su entorno cósmico, pero hay mucho que no sabemos sobre cuándo y cómo aparecieron esas diferencias», dijo Newman.
Los cúmulos de galaxias son las estructuras más masivas del cosmos unidas por su propia gravedad, y a veces comprenden miles de galaxias. Los predecesores de estos entornos galácticos masivos, llamados protocúmulos, son algunas de las primeras estructuras conocidas en el cosmos y son perfectos para estudiar las primeras etapas del ciclo de vida de una galaxia.
El Big Bang inició el universo como una sopa caliente y turbia de partículas que se expandía rápidamente. Algunas regiones del universo eran más densas que otras y, con el tiempo, su gravedad superó la expansión del universo, lo que provocó que el material colapsara hacia adentro, formando grupos de estructuras que eventualmente darían origen a grupos o cúmulos de galaxias.
Pero el equipo descubrió que estos protocúmulos pueden ser sorprendentemente difíciles de detectar.
Hasta la fecha, la mayoría de los protocúmulos se han encontrado buscando en el cielo regiones que contengan una cantidad inusualmente grande de galaxias distantes. El equipo de investigación, que incluía a Gwen Rudie, Guillermo Blanc, Mahdi Qezlou, Daniel Kelson, Alan Dressler y el director de observatorios de Carnegie, John Mulchaey, desplegó una nueva estrategia para encontrar protocúmulos.
La clave de su método es el hecho de que el gas de hidrógeno intergaláctico que forma parte del protocúmulo absorberá la luz que lo atraviesa, proyectando una especie de sombra sobre las galaxias detrás de ellos, más allá de los límites del protocúmulo. Al utilizar los telescopios Magellan en el Observatorio Las Campanas de Carnegie en Chile para observar tales sombras, el equipo pudo identificar las ubicaciones probables de los protocúmulos.
«Nos sorprendió mucho encontrar tan pocas galaxias dentro de los protocúmulos que arrojaran las sombras más fuertes, razón por la cual estos protocúmulos no se detectaron en búsquedas anteriores», dijo Newman.
Sus hallazgos sugieren que los protocúmulos pasados por alto albergan galaxias invisibles que deben haber evolucionado de manera diferente, haciéndolas más tenues y, por lo tanto, más difíciles de detectar. El equipo planea realizar más búsquedas para localizar estas galaxias desaparecidas y determinar sus propiedades inusuales.
«Es interesante que los caminos evolutivos de estas galaxias divergieran tan temprano en la historia del universo, mucho antes de que se ensamblaran los cúmulos en los que viven ahora», dijo Blanc.
Rudie agregó: «Una de las lecciones clave de este trabajo es que a medida que mapeamos el universo distante, es importante reunir múltiples perspectivas; usar solo una técnica puede dar una imagen engañosa».
Los investigadores indicaron que las futuras búsquedas de protocúmulos podrán probar sus hallazgos en una población más grande.
