Los cúmulos de galaxias se encuentran entre las estructuras más grandes de nuestro universo, compuestos por cientos o miles de galaxias que se han unido gravitacionalmente durante miles de millones de años. Los astrofísicos llevan mucho tiempo ansiando comprender la formación de estas imponentes estructuras. La historia de los cúmulos de galaxias no solo nos ayuda a comprender cómo se formó el universo, sino que también nos proporciona información sobre las propiedades de la materia oscura, un material invisible que no emite ni refleja luz y que se encuentra en altas concentraciones alrededor de los cúmulos de galaxias.
Una pista que buscan los astrónomos para comprender la historia de un cúmulo de galaxias es la luz intracúmulo: el tenue resplandor emitido por estrellas que han sido arrancadas de sus galaxias originales por la inmensa gravedad de un cúmulo de galaxias en formación. Estas estrellas sirven como evidencia susurrante de interacciones galácticas pasadas, aunque la mayoría de los telescopios y cámaras existentes tienen dificultades para capturarlas.
La delicada luz intracúmulo del cúmulo de galaxias Abell 3667 brilla con fuerza en esta elusiva imagen, captada por la Cámara de Energía Oscura (DECam) de 570 megapíxeles, fabricada por el Departamento de Energía e instalada en el Telescopio Víctor M. Blanco de 4 metros de la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU., en el Observatorio Interamericano de Cerro Tololo (CTIO), un programa de NSF NOIRLab. Abell 3667 se encuentra a más de 700 millones de años luz de nosotros. La gran mayoría de las tenues fuentes de luz en esta imagen son galaxias muy distantes, y no estrellas en primer plano de nuestra galaxia.
Dentro de Abell 3667, dos cúmulos de galaxias más pequeños se fusionan activamente, como lo demuestra el brillante puente de estrellas (amarillo) que se extiende por el centro de la imagen. Este puente conecta los núcleos de los dos cúmulos de galaxias, conocidos como sus galaxias de cúmulo más brillantes, y se forma a partir del material extraído de las galaxias al fusionarse para formar un conglomerado masivo.
Este cielo de lentejuelas no solo está repleto de galaxias lejanas, sino que también ilumina tenues rasgos en primer plano gracias a su larga exposición. Los cirros de la Vía Láctea, o nebulosas de flujo integrado, son nubes tenues y tenues de polvo interestelar que se aprecian como tenues filamentos azulados que entrecruzan la imagen. Estos cirros son manchas de polvo iluminadas por la luz combinada de las estrellas de nuestra galaxia. Aparecen como estructuras difusas y filamentosas que pueden cubrir extensas áreas del cielo.
Creada a partir de un total de 28 horas de observaciones, esta es la imagen más profunda de Abell 3667 jamás obtenida. Una exposición tan larga es necesaria para detectar el tenue brillo difuso de los cirros, que normalmente representa solo un pequeño porcentaje del brillo del cielo nocturno, así como la luz intracúmulo, aún más tenue.
La forma en que los científicos estudian la luz intracúmulo pronto se verá revolucionada con el Observatorio Vera C. Rubin de la NSF-DOE, una importante instalación científica nueva, financiada conjuntamente por la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU. y la Oficina de Ciencia del Departamento de Energía de EE. UU., que tiene previsto iniciar el Estudio Legado del Espacio y el Tiempo (LSST) a finales de este año.
Utilizando la cámara más grande jamás construida, Rubin capturará imágenes de todo el cielo del hemisferio sur cada pocas noches durante diez años. Dentro del valioso conjunto de datos que producirá el LSST se encontrarán millones de imágenes de alta resolución de cúmulos de galaxias distantes. Estas imágenes podrán apilarse para crear obras maestras de exposición ultralarga como la de arriba, que revelan la luz intracúmulo de un cúmulo de galaxias.
La imagen de Abell 3667 obtenida por DECam sirve como adelanto de lo que Rubin capturará para el octavo año del LSST. Pero en lugar de una instantánea de un solo cúmulo de galaxias, Rubin capturará este nivel de profundidad en todo el cielo del hemisferio sur. Los científicos esperan que futuros estudios de la luz intracúmulo con datos de Rubin revelen nuevas características y permitan estudios detallados de las poblaciones estelares que presentan estas características.
Con información de arXiv
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