Océanos de gas frío dan a luz a galaxias gigantes

La agrupación de cientos o miles de galaxias originan agregados llamados cúmulos, cuyo centro lo ocupan las supergalaxias. “Pensábamos que, en las etapas iniciales del universo, estas galaxias enormes se formaron a partir de otras pequeñas que se fundieron unas con otras bajo la acción de su propia gravedad, tal y como ocurre en el universo próximo, pero hemos visto que todo es mucho más complicado”, señala Bjorn Emonts, investigador del Centro de Astrobiología (INTA/CSIC), en España. Es el autor principal de un estudio, que esta semana publica Science, donde se abre una nueva vía para estudiar cómo se formaron las supergalaxias en el universo primitivo.

Los autores han estudiado un cúmulo situado a 10.000 millones de años luz de la Tierra utilizando el conjunto de radiotelescopios ATCA (Australia Telescope Compact Array), en Australia, y el VLA (Very Large Array), en los Estados Unidos. En el centro de este cúmulo se encuentra MRC 1138-262, apodada Spiderweb (Telaraña, por su aspecto), una supergalaxia que está formándose inmersa en una enorme nube de gas frío.

“Este océano cósmico contiene aproximadamente 100.000 millones de veces la masa del Sol y está compuesto en su mayoría por moléculas de hidrógeno, la materia prima de la que se forman estrellas y galaxias”, precisa Montserrat Villar-Martín, científica también del CAB y coautora del trabajo.

Pero, en lugar de observar directamente el hidrógeno, los investigadores lo han detectado a través de un gas trazador –en este caso, el monóxido de carbono–,más fácil de localizar. “Esperábamos detectar el gas frío en las galaxias fusionándose”, comenta el coautor Helmut Dannerbauer, del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), que, en 2014, reveló que Spiderweb está rodeada de gran cantidad de galaxias ocultas tras gruesas capas de polvo.

Ilustración del océano cósmico de gas frío (que se extiende por espacio con 250.000 años luz) en el corazón de un cúmulo embrionario de galaxias, en cuyo centro se encuentra la supergalaxia Telaraña o MRC 1138-262. (Foto: ESO/M. Kornmesser)

Las observaciones revelaron, por el contrario, que la mayor parte del gas frío no se encuentra ahí, sino que ocupa el vasto espacio entre las galaxias. Los astrónomos ahora piensan que la supergalaxia se ha originado directamente por la condensación de ese océano cósmico de gas frío. Y si esto puede ocurrir en este caso, también podría suceder en otras supergalaxias, además de sugerir que la formación de galaxias en el universo primitivo es un proceso que dista bastante de lo estudiado en el universo más cercano.

“Ahora sabemos cómo y dónde buscar los depósitos gigantes de gas frío que originan las galaxias más grandes en el universo. A partir de este momento, podremos utilizar la más avanzada tecnología astronómica para encontrar sistemas similares”, agrega Villar-Martín. De dónde proviene el gas frío es todavía un rompecabezas para la comunidad científica.

“El monóxido de carbono que detectamos es un subproducto de estrellas ya desaparecidas, una forma de reciclaje cósmico, pero no podemos asegurar con certeza el origen del gas o cómo se acumula en el núcleo del cúmulo”, explica Emonts, quien adelanta: "Para averiguarlo, tendremos que profundizar aún más en la historia del universo”. (Fuente: Centro de Astrobiología (INTA/CSIC))