Los protocúmulos de galaxias, que son esenciales para comprender la evolución del Universo, son muy difíciles de detectar, pero investigadores de Italia y España han demostrado que la existencia de las galaxias denominadas submilimétricas es un excelente indicador de su presencia.
Así lo ha informado este martes el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) en un comunicado en el que explica que se trata de un nuevo método para encontrar protocúmulos, que son las mayores estructuras del universo primordial.
Un estudio que ha sido publicado en la revista Astronomy & Astrophysics, y que han liderado científicos del Instituto de Astrofísica de Canarias y la Universidad de La Laguna junto con un grupo de universidades italianas.
Los protocúmulos de galaxias son las estructuras más grandes que poblaron el cosmos primordial apenas 1.000 millones de años después del Big Bang.
Explica el IAC que la comunidad científica está especialmente interesada en estas poblaciones galácticas, progenitoras de los actuales cúmulos de galaxias, porque al ser tan antiguas pueden ayudar a comprender los procesos de formación y evolución de las estructuras a gran escala del Universo. Pero es difícil identificarlos y son muy pocos los que se conocen.
Ahora, un equipo científico internacional ha propuesto un nuevo método centrado en un tipo particular de objeto: las galaxias submilimétricas, que, descubiertas a finales de la década de 1990, deben su nombre a su intensa emisión en la banda submilimétrica, es decir, la región del espectro electromagnético comprendida entre el infrarrojo y las microondas.
Se encuentran entre las galaxias más masivas y polvorientas del Universo y tienen una elevada tasa de formación estelar, que puede superar en más de cien veces la de la Vía Láctea.
"Varios estudios anteriores habían mostrado evidencias de que las galaxias submilimétricas residen en el centro de protocúmulos de galaxias, pero existía una gran controversia”, explica la autora principal del artículo Rosa Calvi, investigadora de Universidad de Ferrara y antes postdoctoral del IAC.
Aclara que este trabajo representa el primer estudio sistemático del entorno a gran escala de una muestra de galaxias submilimétricas confirmadas espectroscópicamente.
Gracias a este estudio, el equipo científico ha demostrado "inequívocamente" que las galaxias submilimétricas son excelentes indicadores de protocúmulos distantes.
Para conseguir este resultado, buscaron esas estructuras primigenias alrededor de doce galaxias submilimétricas y descubrieron que once de ellas están alojadas en ocho protocúmulos.
De estos ocho, el nuevo estudio confirmó, de forma independiente, tres que se conocían y se encontraron pruebas de la presencia de cinco estructuras nuevas.
Una de ellas, alrededor de la galaxia GN10, figura entre los protocúmulos más distantes jamás observados: su luz tardó más de 12.500 millones de años en llegar a la Tierra.
El estudio también arroja nueva luz sobre la conexión física entre las galaxias submilimétricas y su entorno, mostrando una correlación, hasta ahora no observada, entre la cantidad de gas molecular (el combustible a partir del cual se forman las estrellas) en las galaxias submilimétricas y las sobredensidades de galaxias y protocúmulos.
Para explicar esta correlación se ha propuesto la hipótesis de que las interacciones entre galaxias en los entornos más densos facilitan el colapso de gas y la consiguiente elevada tasa de formación estelar que caracteriza a las galaxias submilimétricas más brillantes, señala Helmut Dannerbauer, investigador del IAC y de la Universidad de La Laguna.
En los próximos años se espera que el número de protocúmulos confirmados aumente considerablemente gracias al uso de instalaciones científicas de nueva generación como el satélite Euclid, una de las principales misiones en curso de la Agencia Espacial Europea (ESA) y en la que el IAC participa.
"Con el satélite Euclid, una herramienta revolucionaria para estudiar estructuras a gran escala, esperamos descubrir y caracterizar miles de protocúmulos distantes, lo que supondrá un impulso sin precedentes en el estudio de la evolución de las galaxias", concluye Gianluca Castignani, investigador de la Universidad de Bolonia y coautor del artículo.