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Large proto-cluster of galaxies discovered in the midst of clearing the cosmic fog

Este proceso se produjo antes de los primeros mil millones de años de años del Universo. Uno de los investigadores principales es el Dr. Leopoldo Infante, director del Observatorio Las Campanas, LCO y profesor adjunto al Nucleo de Astronomia.

Cuando el Universo tenía unos 350 millones de años era oscuro: no había estrellas ni galaxias, sólo gas neutro -principalmente hidrógeno- residuo del Big Bang. Ese periodo de niebla comenzó a despejarse cuando los átomos se agruparon para formar las primeras estrellas y los primeros cuásares, lo que produjo que el gas se ionizara y que los fotones de alta energía viajaran libremente por el espacio.

Esta época, denominada “de reionización”, duró unos 370 millones de años y en ella, las primeras grandes estructuras del Universo se muestran como grupos o cúmulos de galaxias.

Un equipo internacional de astrónomos agrupados en el consorcio LAGER  (siglas en inglés de Lyman Alpha Galaxies in the Epoch of Reionization), integrado por el director del Observatorio Las Campanas, Dr. Leopoldo Infante, y el investigador postdoctoral de LCO y de la UDP Dr. Jorge González-López, descubrió el más lejano cúmulo de galaxias, o protocúmulo, de alta densidad jamás observado. Este estudio, publicado hoy en la prestigiosa revista científica Nature, abre nuevas vías para entender la evolución de las regiones de alta densidad en el universo y las galaxias que las componen.

“Hemos encontrado un protocúmulo observado cuando el Universo tenía menos del 6% de su edad actual, cerca del fin del período de reionización.  Es el protocúmulo más lejano hasta ahora confirmado con espectroscopia. Una estimación de la masa involucrada sugiere que para la época actual, sería un cúmulo de galaxias masivo similar al famoso cúmulo de Coma, en el universo cercano”, explica Infante.

Para realizar la investigación se utilizó la Cámara de Energía Oscura (Dark Energy Camera, DECam), montada en el Telescopio Víctor M. Blanco de 4 metros del Observatorio Interamericano de Cerro Tololo (CTIO), que es un programa del NOIRLab de la NSF y está ubicado en Chile.

Luego, la confirmación de las galaxias candidatas se logró con espectros obtenidos con los telescopios Magallanes, de 6.5 metros, del Observatorio Las Campanas, junto con una cuidadosa reducción y análisis de datos.

Las condiciones del cielo en el Observatorio Las Campanas, recalca Infante, permiten realizar observaciones profundas y de alta resolución de objetos muy débiles. “Los telescopios Magallanes, con sus ópticas activas y espectrógrafos extremadamente sensibles, permiten observar galaxias cuya luz fue emitida tan pronto como 750 millones de años después del Big Bang”, subraya.

El sondeo LAGER busca comprender la física en la época de la reionización, pero en el contexto de la formación y evolución de las galaxias.

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3D spatial distribution of 16 spectroscopically confirmed proto-clusters.

“Esta investigación es importante porque establece las condiciones de la materia en el universo en el momento de la reionización, cuando se formaron las galaxias. El descubrimiento del protocúmulo permite no sólo estudiar las galaxias individuales, sino también comprender cómo se forman los cúmulos y las estructuras en el universo. A su vez, revela las condiciones iniciales para la formación de las estructuras”, indica el astrofísico chileno.

Hasta ahora, el estudio LAGER ha descubierto del orden de decenas de galaxias cuya luz fue emitida cuando el universo tenía unos 750 millones de años. Para comprender las condiciones físicas de la materia en el universo a esas edades, los investigadores necesitan multiplicar el número de galaxias observadas por un factor de al menos 10.

“Seguiremos examinando más de estas galaxias utilizando los telescopios Blanco de 4 metros y Magallanes de 6,5 metros hasta que alcancemos la precisión estadística necesaria. Estamos seguros de que en el proceso encontraremos muchos otros objetos interesantes como el protocúmulo descubierto en este trabajo”, finaliza el director de LCO.

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Fuente sacada de Las Campanas News

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