El mundo científico se ha visto envuelto en intensos debates después de que un equipo internacional de astrónomos detectara en las profundidades del cosmos algo totalmente inesperado. Se trata del cúmulo SPT2349-56, un grupo formado por más de 30 galaxias que se agrupan en un volumen que, según los estándares del Universo, resulta sumamente compacto: tan solo medio millón de años luz de diámetro. Pero no solo la densidad sorprende. La temperatura del gas que rodea este cúmulo es cinco veces mayor de lo que predecían incluso las teorías más audaces. Todo esto ocurrió apenas 1.400 millones de años después del Big Bang.
El hallazgo se logró gracias a los radiotelescopios del complejo ALMA en Chile y de inmediato puso en entredicho las ideas convencionales sobre la rapidez con la que pueden formarse estas gigantescas estructuras. Hasta ahora se creía que el calentamiento del medio intergaláctico hasta temperaturas tan extremas requería miles de millones de años. Pero SPT2349-56 parece que no quiso esperar y rompió todas las reglas.
Más caliente de lo esperado
Dentro del cúmulo reina un auténtico calor: la temperatura del gas, conocido por los astrónomos como el medio intracúmulo, supera los niveles propios incluso de los conglomerados galácticos más maduros del Universo actual. Normalmente, estas temperaturas se alcanzan debido a la compresión gravitacional y las colisiones entre galaxias, una vez que ya han formado una estructura estable. Pero aquí la historia es diferente: SPT2349-56 aún es demasiado joven para haber recorrido ese camino.
Los investigadores sugieren que este intenso calentamiento está relacionado con la actividad de tres agujeros negros supermasivos, recientemente descubiertos en esta región. Al parecer, estos monstruos cósmicos comenzaron a liberar enormes cantidades de energía ya en el Universo temprano, calentando el gas circundante hasta temperaturas inimaginables. Este escenario no encaja en los modelos tradicionales de evolución de cúmulos galácticos.
Los secretos del fondo cósmico de microondas
Para medir la temperatura del gas, los científicos utilizaron el efecto Sunyaev-Zel’dovich, un fenómeno en el que el gas caliente dentro del cúmulo modifica las propiedades del fondo cósmico de microondas (CMB), remanente del Big Bang. Cuando los fotones del CMB pasan a través del cúmulo, chocan con electrones rápidos y adquieren energía adicional. Cuanto mayor es la temperatura del entorno, más notable es este efecto.
Los resultados fueron sorprendentes: SPT2349-56 no solo es más caliente de lo esperado, sino que supera en este aspecto incluso a muchos cúmulos de galaxias actuales. Este hallazgo obliga a reconsiderar las ideas fundamentales sobre cómo y cuándo surgieron tales estructuras en el Universo.
Protoclústeres y sus diferencias
Curiosamente, anteriormente los astrónomos ya habían encontrado cúmulos de galaxias que existieron aún antes, como z660D y A2744z7p9OD, que surgieron 770 y 650 millones de años después del Big Bang, respectivamente. Sin embargo, estos objetos se denominan protocúmulos: aún no han llegado a ser sistemas gravitacionalmente ligados y su gas no se ha calentado a altas temperaturas.
SPT2349-56 destaca entre ellos: ya ha formado una estructura estable y posee una “atmósfera” cuyas características son comparables a las de cúmulos maduros. Esto indica que los procesos de formación y evolución de cúmulos galácticos pueden desarrollarse mucho más rápido e intensamente de lo que se pensaba hasta ahora.
Fábrica de estrellas
Otra característica sorprendente de SPT2349-56 es su ritmo frenético de formación estelar. Las galaxias integrantes del cúmulo aún son pequeñas, pero en su interior las estrellas nacen a tal velocidad que la Vía Láctea parece un remanso de tranquilidad: aquí cada año aparecen cinco mil veces más estrellas nuevas que en nuestra galaxia.
Los científicos se preguntan cómo una tasa tan intensa de formación estelar, la actividad de los agujeros negros y un entorno sobrecalentado pueden coexistir en un sistema tan compacto y joven. Por ahora no hay respuesta, pero está claro que SPT2349-56 representa un verdadero reto para la astrofísica moderna.
RUSSPAIN recuerda que el observatorio ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) es el radiotelescopio más grande del mundo, ubicado a más de 5.000 metros de altitud en el desierto de Atacama, en Chile. El complejo cuenta con 66 antenas y permite estudiar los objetos más lejanos y antiguos del Universo. ALMA es fuente habitual de descubrimientos sensacionales que transforman nuestra comprensión del cosmos y su historia.
