Astronomos detectan el mayor proto-supercúmulo de galaxias

Utilizando el instrumento VIMOS del Very Large Telescope de ESO, un grupo internacional de astrónomos ha detectado una estructura colosal en el universo temprano. El proto-supercúmulo de galaxias, denominado Hyperion, se ha revelado mediante nuevas mediciones y un estudio complejo de datos de archivo. Se trata de la más grande y masiva estructura encontrada hasta el momento, a tan lejano tiempo y distancia: apenas 2.000 millones de años después del Bing Bang. 

Un equipo de astrónomos liderado por Olga Cucciati del Instituto Nacional de Astrofísica de Bolonia (INAF), utilizó el instrumento VIMOS del Very Large Telescope de ESO (VLT) para identificar un gigantesco proto- supercúmulo de galaxias formándose en el universo temprano, tan solo 2300 millones de años tras el Big Bang. La estructura, que los investigadores denominaron Hyperion, es la más masiva y de mayor tamaño que se ha encontrado en una etapa de formación del universo tan temprana [1]. Se estima que la masa del proto-supercúmulo es más de mil billones de veces la masa del Sol. Esta masa colosal es similar a la de estructuras de mayor envergadura observadas en el universo actualmente, pero el hallazgo de un objeto tan masivo en el universo temprano sorprendió a los astrónomos. 

An international team of astronomers using the VIMOS instrument of ESO’s Very Large Telescope have uncovered a colossal structure in the early Universe. This galaxy proto-supercluster — which they nickname Hyperion — was unveiled by new measurements and a complex examination of archive data. This is the largest and most massive structure yet found at such a remote time and distance — merely 2 billion years after the Big Bang. This visualization shows Hyperion and is based on real data. Credit: ESO/L. Calçada & Olga Cucciati et al.

“Es la primera vez que se ha identificado una estructura de tan gran tamaño a tan alto corrimiento al rojo, sólo 2000 millones de años después del Bing Bang,” declaró la autora principal del artículo científico, Olga Cucciati [2]. “Normalmente, este tipo de estructuras son conocidas a menor corrimiento al rojo, vale decir, cuando el universo ha tenido más tiempo para evolucionar y construir objetos tan enormes. Nos sorprendió ver algo tan evolucionado cuando el universo era relativamente joven!” 

Ubicado en el campo COSMOS dentro de la constelación Sextans (el Sextante), Hyperion se identificó mediante el análisis de un vasto número de datos obtenidos del VIMOS Ultra-Deep Survey, liderado por Olivier Le Fèvre (Aix-Marseille Université, CNRS, CNES). El VIMOS Ultra-Deep Survey proporciona una cartografía en 3D sin precedentes de la distribución de más de 10 000 galaxias. 

El equipo encontró que Hyperion tiene una estructura sumamente compleja y contiene, al menos, 7 regiones de alta densidad conectadas por filamentos de galaxias, y su tamaño es comparable al de otros supercúmulos cercanos, si bien su estructura es muy distinta. 

Esta imagen muestra la extensión de Hyperion, comparada con el tamaño de un típico cúmulo de galaxias masivo en el universo local. Crédito: ESO/L. Calçada & Olga Cucciati et al

“Los supercúmulos más cercanos a la Tierra tienden a tener una distribución de masa más concentrada con claras características estructurales,” explica Brian Lemaux, astrónomo de la Universidad de California, Davis y LAM, miembro del equipo que logró este resultado. “Pero en Hyperion, la masa está distribuida de manera más uniforme en una serie de manchas conectadas, pobladas por conglomerados de galaxias dispersas.”

Este contraste probablemente se debe a que los supercúmulos cercanos han tenido miles de millones de años en los cuales la gravedad ha aglutinado masa formando regiones más densas, un proceso que ha actuado mucho menos tiempo en el caso del joven Hyperion.

Dado su tamaño en una época tan temprana de la historia del universo, se espera que Hyperion evolucionará de manera similar a los inmensas estructuras del universo local, tales como los supercúmulos que conforman la Gran Muralla Sloan o el supercúmulo Virgo que contiene a nuestra propia galaxia, la Vía Láctea. “Comprender a Hyperion y cómo se compara con otras estructuras similares recientes puede brindar información sobre cómo se desarrolló el Universo en el pasado y cómo evolucionará en el futuro, y nos da la oportunidad de desafiar algunos modelos de formación de supercúmulos,” concluye Cucciati. “El descubrimiento de este titán cósmico ayuda a develar la historia de estas mega-estructuras.” 

Esta imagen de amplio campo en luz visible de la región en torno al campo COSMOS se creó a partir de fotografías obtenidas con filtros azul y rojo como parte del sondeo Digitized Sky Survey 2. La extensión del campo COSMOS, una de las partes más estudiadas del cielo con telescopios en Tierra y en el espacio, está marcada con un recuadro azul. El campo de visión total de esta imagen es de, aproximadamente, 3,3 grados de ancho. Crédito: ESO and Digitized Sky Survey 2. Acknowledgement: Davide De Martin.

Notas:

[1] El apodo Hyperion se escogió por un titán de la mitología griega, debido al enorme tamaño y masa del proto-supercúmulo. La inspiración para esta nomenclatura mitológica proviene de un proto-cúmulo descubierto anteriormente dentro de Hyperion, designado Colossus. Las áreas individuales de alta densidad en Hyperion han recibido nombres mitológicos, como Tea, Eos, Selene y Helios, éste último reflejado en la antigua estatua del Coloso de Rodas. 

La descomunal masa de Hyperion, mil billones de veces la del Sol, es 1015 masas solares en notación científica.

[2] La luz que llega a la Tierra desde galaxias extremadamente distantes viaja durante mucho tiempo y nos abre una ventana hacia el pasado cuando el universo era mucho más joven. La longitud de onda de esta luz se ha estirado por la expansión del universo durante su recorrido, un efecto conocido como corrimiento cosmológico al rojo. Los objetos más distantes y antiguos tienen, en consecuencia, mayor corrimiento hacia el rojo, por lo cual los astrónomos frecuentemente utilizan los términos corrimiento al rojo y edad indistintamente. El corrimiento al rojo de 2,45 de Hyperion significa que los astrónomos observaron el proto-supercúmulo tal como éste se encontraba 2300 millones de años tras el Big Bang. 

Fuente: ESO,