Utilizando el Telescopio Espacial James Webb (JWST), un equipo internacional de astrónomos ha obtenido imágenes profundas y de alta resolución espectral de un protocúmulo distante de galaxias, denominado A2744-z7p9OD. Los resultados de las nuevas observaciones, publicadas el 8 de julio en el servidor de preimpresión arXiv, arrojan más luz sobre las propiedades de este protocúmulo, revelando que alberga un núcleo notablemente evolucionado.
Los cúmulos de galaxias son conjuntos de cientos a miles de galaxias unidas por la gravedad. Estos cúmulos constituyen las estructuras gravitacionalmente ligadas más inmensas del universo y, por lo tanto, podrían servir como excelentes laboratorios para el estudio de la evolución galáctica y la cosmología.
De especial interés para los astrónomos son los estudios de los protocúmulos de galaxias, los progenitores de los cúmulos. Estos objetos, que se encuentran con altos corrimientos al rojo (superiores a 2,0), podrían proporcionar información esencial sobre las fases iniciales del universo.
A2744-z7p9OD (A2744-PC, para abreviar) es un protocúmulo de galaxias con un corrimiento al rojo de 7,88. Observaciones previas de este protocúmulo sugieren que su núcleo alberga al menos una galaxia relativamente evolucionada.
Recientemente, un grupo de astrónomos, dirigido por Callum Witten, de la Universidad de Ginebra (Suiza), decidió investigar más a fondo este asunto utilizando la Cámara de Infrarrojo Cercano (NIRCam) del JWST.
«Utilizando imágenes recientes de NIRCam, profundas y de relativamente alta resolución espectral, del campo de lente de Abell 2744, estudiamos el protocúmulo A2744-z7p9OD», escribieron los investigadores en el artículo.
En primer lugar, las observaciones resultaron en la detección de siete nuevos miembros de A2744-PC, lo que amplió la lista de galaxias conocidas en este protocúmulo a 23. Posteriormente, los astrónomos obtuvieron las propiedades espectrales intrínsecas de todas las galaxias residentes del protocúmulo (GRP), como la ruptura de Balmer y las pendientes ultravioleta.
El estudio descubrió que las GRP investigadas presentan rupturas de Balmer más intensas y pendientes ultravioleta menos profundas en relación con las galaxias de campo a este corrimiento al rojo, que corresponde a unos 650 millones de años después del Big Bang. Esto sugiere que la mayoría de las galaxias residentes del protocúmulo ya se encuentran en una etapa más avanzada de su evolución de lo habitual.
Además, las observaciones de A2744-PC muestran que su núcleo está compuesto por galaxias masivas y polvorientas con historias de formación estelar en declive, mientras que las afueras del protocúmulo están compuestas por galaxias más jóvenes que experimentan estallidos continuos de formación estelar.
Según los autores del artículo, estos resultados indican que A2744-PC posee un núcleo altamente evolucionado y, en general, se encuentra en una etapa de evolución más avanzada de lo que cabría esperar de las simulaciones.
«Para z < 5 [desplazamiento al rojo inferior a 5], se espera que los núcleos de los protocúmulos sean las primeras regiones en mostrar evidencia de extinción y gas intracúmulo denso, con una formación estelar más extendida espacialmente. Dichas propiedades ya se presentan en A2744-PC en z ∼ 8», concluyeron los científicos.
Con información de arXiv
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