En astrofísica, mirar hacia el futuro significa mirar hacia el pasado. Luego, los científicos sondean el universo distante para comprender su evolución, desde sus inicios hasta hoy. Eso es lo que hicieron varios equipos de investigadores cuando descubrieron una superestructura que se remonta a la juventud del universo, cuando solo tenía unos tres mil millones de años. También llamado “protoglúster”, esta superestructura que contiene miles de galaxias se convertirá en el futuro en un cúmulo de galaxias, como el cúmulo de Virgo, en el que se encuentra nuestra galaxia.
“Observamos este protograma tal como estaba cuando el universo tenía unos 3 mil millones de años. Es durante este período que estimamos que la formación de estrellas fue más intensa, y luego comenzó. La caída, y hoy en día se forman muy pocas estrellas en las galaxias del universo siguiente. “, explicar a Ciencia y futuro Hervé Dole, astrofísico del Institut d’Astrophysique Spatiale o IAS (CNRS / Université Paris-Saclay).
Descubierto hace más de diez años gracias al satélite europeo Planck, su presencia solo se ha confirmado recientemente gracias a numerosos estudios adicionales. Varios equipos internacionales examinaron en detalle dos estudios publicados en las revistas. Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society en marzo de 2021 y Astronomía y Astrofísica en octubre de 2021.
es el pasado. Luego, los científicos sondean el universo distante para comprender su evolución desde sus inicios hasta hoy. Eso es lo que hicieron varios equipos de investigadores cuando descubrieron una superestructura que se remonta a la juventud del universo, cuando solo tenía unos tres mil millones de años. También llamado “protoglúster”, esta superestructura que contiene miles de galaxias se convertirá en el futuro en un cúmulo de galaxias, como el cúmulo de Virgo, en el que se encuentra nuestra galaxia.
“Observamos este protograma tal como estaba cuando el universo tenía unos 3 mil millones de años. Es durante este período que estimamos que la formación de estrellas fue más intensa, y luego comenzó. La caída, y hoy en día se forman muy pocas estrellas en las galaxias del universo siguiente. “, explicar a Ciencia y futuro Hervé Dole, astrofísico del Institut d’Astrophysique Spatiale o IAS (CNRS / Université Paris-Saclay).
Descubierto hace más de diez años gracias al satélite europeo Planck, su presencia solo se ha confirmado recientemente gracias a numerosos estudios adicionales. Varios equipos internacionales examinaron en detalle dos estudios publicados en las revistas. Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society en marzo de 2021 y Astronomía y Astrofísica en octubre de 2021.
Desde 2009 hasta hoy, un punto brillante que se ha convertido en un proto-cúmulo
Esto es gracias a los datos recopilados por el satélite planck, desarrollado por la Agencia Espacial Europea (ESA), y lanzado en mayo de 2009 para sondear la juventud del universo, se descubrió este proto-cúmulo. En servicio hasta 2012, pero con resultados todavía publicados hoy, hizo posible mapear el fondo difuso cósmico con extrema precisión, la primera luz en el universo emitida solo 380.000 años después del Big Bang.
“Todo comenzó en 2009 con observaciones hechas por Planck. Gracias a sus datos, hemos identificado 2.000 estructuras de galaxias potenciales. Planck tiene una baja sensibilidad a las fuentes puntuales porque fue diseñado y optimizado para estudiar el trasfondo cosmológico. De repente, si ve un punto brillante, es porque es realmente muy brillante ” detalla Hervé Dole, quien participó en la preparación de los dos estudios.
Luego, la espectroscopia hizo el resto. Esta técnica permite romper la luz que nos llega, para deducir de ella el objeto que está en el origen y su distancia, como explica Hervé Dole. “Entre todas las longitudes de onda que se pudieron observar, algunas en particular corresponden a la emisión de polvo de galaxias calentadas por estrellas jóvenes en formación, del orden de las cien micras (una micra equivale a una millonésima de metro). Por lo tanto, para localizar una galaxia, debe encontrar un punto muy brillante que corresponda a este pico de emisión. Luego quedaba por distinguir lo que era un posible cúmulo de galaxias de lo que en realidad eran varias galaxias distantes entre sí, pero coincidentemente alineadas en nuestras imágenes. Solo la espectroscopia puede responder, porque permite evaluar a qué distancia se encuentra el objeto que se está observando. Luego identificamos dos subestructuras, dos proto-grupos que se convertirán en miles de millones de años en un grupo gigantesco similar al grupo de Virgo ”.
Un cuestionamiento de los modelos actuales para la formación de supercúmulos de galaxias
Llamada PHz G237.01 + 42.50 o G237 para abreviar, esta gigantesca estructura astrofísica evolucionará en el futuro hasta convertirse en un supercúmulo de galaxias, cuando los protoglúmulos que la componen se habrán juntado por gravedad hasta el punto de fusionarse entre ellos. Según las predicciones, su masa final alcanzará más de 5,10.14 masas solares, o 500 mil millones de millones de masas solares. Una masa gigantesca comparable al cúmulo en el que se encuentra nuestra galaxia, el cúmulo de Virgo. Compuesto por miles de galaxias, gases calientes y materia oscura, estos cúmulos representan las estructuras observables más grandes del universo. Comprender la forma en que se comportan permite a los científicos perfeccionar los modelos cosmológicos actuales.
Pero la tasa de formación de estrellas medida en las galaxias que componen G237 por el equipo de Hervé Dole es demasiado alta para coincidir con la descripción actual de la formación de supercúmulos de galaxias, con una tasa de varios miles de masas solares por año. “En las galaxias, existen dos fuentes principales de energía luminosa: la formación de estrellas y el agujero negro supermasivo que se encuentra en el centro, en el caso de las galaxias activas. Esta es la formación estelar que usamos. Las nubes moleculares en las que se forman las estrellas se emiten en el infrarrojo. Por tanto, cuanto más activa sea la formación de estrellas, más intensa será la señal luminosa medida. Así es como pudimos calcular una tasa de formación de estrellas muy alta “, detalla Herve Dole.
Los modelos actuales se basan en datos intrínsecamente incompletos, ya que estos objetos astrofísicos son bastante difíciles de observar y esto podría ayudar a mejorarlos, como explica Hervé Dole. “Nuestro hallazgo no desafía el modelo cosmológico estándar, que describe la evolución del universo desde el Big Bang. En contraste, en este modelo, hay muchas sutilezas, especialmente en la forma en que se forman las galaxias. Es esta parte la que cuestionamos nuestro estudio. De lo contrario, tendremos que ajustar los modelos del simulador para que tengan en cuenta nuestra última medición. El inminente lanzamiento del telescopio espacial James Webb y el Proyecto Europeo Euclid debería permitir encontrar otros objetos similares a G237, por lo tanto, para brindar más respuestas sobre la formación de galaxias “. espera al investigador.
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