Por primera vez, los astrónomos han presenciado el nacimiento de un colosal grupo de galaxias. Sus observaciones revelan al menos 14 galaxias en un área de solo cuatro veces el diámetro del disco galáctico de la Vía Láctea. Las simulaciones por computadora de las galaxias predicen quecada vez que el grupo se ensamble en una de las estructuras más masivas del universo moderno, informan los astrónomos en la edición del 26 de abril de Naturaleza .
Las galaxias dentro del cúmulo están produciendo estrellas a un ritmo increíble, que van de 50 a 1,000 veces la tasa de formación de estrellas de la Vía Láctea. Estas tasas son más altas de lo que se puede explicar para las galaxias solitarias, lo que sugiere que las galaxias se están influenciando entre sí y sonensamblar activamente en un grupo.
"Más que cualquier otro candidato descubierto hasta la fecha, parece que estamos atrapando un grupo en el proceso de ensamblaje", dice el coautor del estudio Chris Hayward, científico investigador asociado del Centro de Astrofísica Computacional en elInstituto Flatiron en la ciudad de Nueva York: "Este es el eslabón perdido en nuestra comprensión de cómo se forman los grupos".
Los cúmulos de galaxias son las estructuras más grandes que se mantienen unidas por la gravedad en el universo actual y contienen cientos o incluso miles de galaxias. Los cúmulos crecen con el tiempo a medida que la gravedad atrae más material.a años luz de la Tierra. Esa distancia significa que el protocolo aparece hoy, ya que existió 1.400 millones de años después del Big Bang.
La forma en que el ensamblaje de galaxias se hizo tan grande y rápido "es un misterio", dice el coautor del estudio Scott Chapman, profesor de astrofísica de Killam en la Universidad Dalhousie en Halifax, Canadá. "No se construyó gradualmente".durante miles de millones de años, como es de esperar "
Chapman, Hayward, Tim Miller, de la Universidad de Yale, y sus colaboradores detectaron el protocolo durante un seguimiento de una encuesta realizada con el Telescopio del Polo Sur en la Antártida. Esa empresa inspeccionó alrededor del 6 por ciento del cielo, pero con una resolución relativamente gruesa.En esas observaciones, el protocolo fue la fuente de luz más brillante no aumentada por el efecto de la gravedad de un objeto masivo, que dobla la luz como una lente. Aunque brillante, la fuente solo parecía una gota difusa compuesta de al menos tres galaxias. Un estudio adicionalpor el Atacama Large Millimeter / submillimeter Array en Chile proporcionó claridad y una sorpresa.
"Simplemente te golpeó en la cara porque de repente hay todas estas galaxias allí", dice Chapman. "Pasamos de tres a 14 de un solo golpe. Al instante se hizo evidente que se trataba de una estructura masiva muy interesanteformando y no solo un destello en la sartén "
En total, el protocolo contiene alrededor de 10 billones de soles en masa. Todo ese material en un espacio tan reducido significa que las galaxias probablemente se fusionarán con el tiempo, en lugar de separarse. Una simulación numérica desarrollada por Hayward, Chapman y colegasproyectó cómo crecería el prototipo de clúster en los próximos mil millones de años. Durante ese lapso de tiempo, las 14 galaxias se fusionarán en una galaxia elíptica gigante rodeada por un halo de galaxias, estrellas y polvo. Los investigadores estiman que en el universo moderno,el cúmulo contendrá aproximadamente 1,000 billones de soles en masa. Eso es comparable a la masa del cúmulo de galaxias Coma que se encuentra a unos cientos de millones de años luz de la Tierra.
Las tasas de formación de estrellas sorprendentemente altas dentro de las galaxias proporcionan más evidencia de que las galaxias están formando un cúmulo, dice Hayward. La oleada observada de formación de estrellas durante el ensamblaje del protocolo se ajusta a la composición de cúmulos de galaxias modernos, que contienen una gran cantidad de antiguosestrellas de aproximadamente la misma edad. "Hay un aspecto especial de este entorno que hace que las galaxias formen estrellas mucho más rápidamente que las galaxias individuales que no están en este lugar especial", dice Hayward. Una posible explicación es que el tirón gravitatorio deLas galaxias vecinas comprimen el gas dentro de una galaxia, provocando la formación de estrellas.
El prototipo es un precursor de los cúmulos de galaxias más grandes y maduros que se ven en el universo moderno, lo que lo convierte en un excelente banco de pruebas para aprender más sobre cómo se formaron y evolucionaron los cúmulos actuales. Los cúmulos modernos, por ejemplo, rebosan con sobrecalentamientogas que puede alcanzar temperaturas de más de 1 millón de grados. Sin embargo, los científicos no están seguros de cómo llegó ese gas. La alta tasa de formación de estrellas en el protocolo recientemente descubierto puede proporcionar una pista: un diluvio de estrellas recién nacidas en un cúmulo en formaciónpuede arrojar gas caliente en los vacíos entre las galaxias. Ese gas expulsado no es lo suficientemente denso como para formar estrellas y en cambio permanece en todo el cúmulo.
Chapman dice que una mayor exploración de los protocolos proporcionará información adicional. El grupo ya ha identificado dos protocolos adicionales de la encuesta del Telescopio del Polo Sur, aunque no son tan espectaculares, dice. "A medida que aclaramos los detalles de esos, nosotrosveré cuán similares son a esta estructura "
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Materiales proporcionado por Fundación Simons . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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