El monstruoso cúmulo de galaxias, ‘El Gordo’, es más grande de lo que se pensaba

Imagen de El Gordo, captada por el Hubble. Crédito: NASA, ESA, y J. Jee.

El Telescopio Espacial Hubble de la NASA ha medido el cúmulo de galaxias más grande conocido en el universo distante, lo cual hace honor a su apodo, El Gordo.

Midiendo precisamente como la gravedad de este cúmulo afecta y distorsiona las imágenes de galaxias más distantes, un equipo de astrónomos ha calculado la masa de este cúmulo, y ha obtenido un valor de alrededor 3 mil millones de veces la masa del Sol. Los datos del Hubble muestran que el cúmulo es un 43% más pesado de lo que las estimaciones anteriores, basadas en rayos X y en los estudios dinámicos de agrupaciones inusuales, habían supuesto.

El líder del equipo James Jee, de la Universidad de California, dijo que: “Nos ha dado una probabilidad aún mayor de que El Gordo es realmente un sistema asombroso del Universo temprano.”

La masa de El Gordo se reparte entre varios cientos de galaxias, el gas que existe entre ellas, y una buena proporción de materia oscura, una forma invisible de materia que compone la mayor parte de la masa del Universo.

A pesar de que los cúmulos de Galaxias más masivos se encuentran en el universo cercano, como el llamado Cúmulo Bala , nunca nada como esto se había visto en distancias tan lejanas, cuando el Universo era aproximadamente la mitad de su edad actual (edad actual 13,8 mil millones de años). Basados en modelos cosmológicos actuales, los investigadores se muestran incrédulos a este resultado, puesto que tales monstruos son raros en el universo temprano.

El inmenso tamaño de El Gordo fue reportado por primera vez en enero de 2012. Los astrónomos estimaron su enorme masa, basándose en las observaciones obtenidas por el Chandra X-ray Observatory de la NASA y en las velocidades de las galaxias medidas por el Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral en Paranal, Chile. Pudieron estimar la masa de El Gordo por el movimiento de algunas galaxias en el interior del cúmulo, y por la alta temperatura del gas entre las Galaxias.

Se dieron cuenta de que el cúmulo (catalogado como ACT-CL-J0102-4915) parecía que podría haber sido el resultado de una colisión titánica entre dos cúmulos de galaxias.

John Hughes, de la Universidad de Rutgers, explicó que: “Nos preguntamos qué sucede cuando pillas a dos cúmulos de galaxias en pleno proceso de fusión, y cómo esta fusión influye tanto en la emisión de rayos X por parte del gas, como en el movimiento de las propias galaxias. Así podemos concluir que este complicado proceso de fusión dejó algunas dudas sobre la fiabilidad de las estimaciones de la masa del cúmulo que hicimos.”

Felipe Menanteau, de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign, dijo que: “Aquí es donde entraron en juego los datos del Hubble. Necesitábamos una mejor estimación de la masa, dado que este cúmulo es gigantesco y su existencia es muy rara en el modelo cosmológico actual. Las galaxias del cúmulo tenían un exceso de energía cinética sin resolver, y esto apuntaba a que estábamos subestimando la masa.” La expectativa de la “energía no contabilizada” viene del hecho de que la fusión se produce tangencialmente a la línea de visión de los observadores. Esto significa que los observadores se están perdiendo una gran parte de la energía cinética de la fusión porque las mediciones espectroscópicas sólo muestran las velocidades radiales de las galaxias.

El equipo usó el Hubble para medir cómo la masa de este cúmulo distorsiona el espacio. La alta resolución del Telescopio Espacial Hubble les permitió medir el llamado “efecto de lente débil”, donde la inmensa gravedad del cúmulo distorsiona el espacio y deforma las imágenes de las galaxias del fondo. Cuanto mayor sea la deformación, mayor será la masa del cúmulo. Jee explicó que: “Básicamente lo que hice fue mirar a los aspectos de las galaxias del fondo que están aún más lejos que el cúmulo.”

En el siguiente paso, el equipo tratará de obtener una imagen de mosaicos grande del cúmulo con el Hubble. Este cúmulo no encaja en el campo de visión del Hubble. Los investigadores dicen que es como mirar de lado a la cabeza y a los hombros de un gigante. Menanteau dijo que: “Podemos decir que El Gordo es un lugar bastante grande, pero no sabemos qué tipo de piernas tiene el gigante, por lo que necesitamos obtener un campo de visión más amplio para completar la imagen del gigante.”

Fuente: Hubblesite