Aproximadamente el 1 por ciento de los cúmulos de galaxias parecen atípicos y pueden ser fácilmente identificados erróneamente como una sola galaxia brillante.
Es la conclusión de astrónomos del MIT (Massachusetts Institute of Technology) que han descubierto vecindarios galácticos nuevos e inusuales que estudios anteriores pasaron por alto.
Los cúmulos de galaxias contienen de cientos a miles de galaxias unidas por la gravedad. Se mueven a través de una sopa caliente de gas llamada medio intracúmulo, que contiene más masa que todas las estrellas en todas las galaxias que contiene. Este gas caliente alimenta la formación de estrellas a medida que se enfría y emite radiación de rayos X que podemos observar con telescopios espaciales.
Esta brillante nube de gas crea un halo difuso de rayos X alrededor de los cúmulos de galaxias, haciéndolos destacar de fuentes puntuales más discretas de rayos X producidos, por ejemplo, por una estrella o un quásar. Sin embargo, algunos vecindarios galácticos rompen este molde, como aprendió el profesor asociado del MIT Michael McDonald hace nueve años.
En 2012, McDonald descubrió un cúmulo como ningún otro, que brillaba como una fuente puntual en los rayos X. Su galaxia central alberga un agujero negro voraz que consume materia y arroja rayos X tan brillantes que ahogan la radiación difusa del medio intragrupo. En su núcleo, el cúmulo forma estrellas a un ritmo aproximadamente 500 veces mayor que la mayoría de los otros cúmulos, lo que le da el brillo azul de una población de estrellas jóvenes en lugar del típico tono rojo de las estrellas envejecidas.
«Habíamos estado buscando un sistema como este durante décadas», dice McDonald en un comunicado sobre el cúmulo de Phoenix. Y, sin embargo, se había observado y pasado años antes, se suponía que era una sola galaxia en lugar de un cúmulo. «Había estado en el archivo durante décadas y nadie lo vio. Estaban mirando más allá porque no se veía bien «.
Entonces, se preguntó McDonald, ¿qué otros grupos inusuales podrían estar al acecho en el archivo, esperando ser encontrados? Así nació la encuesta Clusters Hiding in Plain Sight (CHiPS).
Taweewat Somboonpanyakul, un estudiante de posgrado en el laboratorio de McDonald’s, dedicó todo su doctorado a la encuesta CHiPS. Comenzó seleccionando posibles candidatos a agrupaciones a partir de décadas de observaciones de rayos X. Usó datos existentes de telescopios terrestres en Hawai y Nuevo México, y visitó los telescopios Magellan en Chile para tomar nuevas imágenes de las fuentes restantes, buscando galaxias vecinas que revelarían un cúmulo. En los casos más prometedores, hizo zoom con telescopios de mayor resolución, como el Observatorio de Rayos X Chandra con base en el espacio y el Telescopio Espacial Hubble.
Después de seis años, la encuesta CHiPS ha llegado a su fin. Ahora, en The Astrophysical Journal, Somboonpanyakul publicó los resultados acumulativos de la encuesta, que incluyen el descubrimiento de tres nuevos cúmulos de galaxias. Uno de estos cúmulos, CHIPS1911 + 4455, es similar al cúmulo Phoenix de rápida formación estelar y fue descrito en un artículo en enero en The Astrophysical Journal Letters. Es un hallazgo emocionante, ya que los astrónomos conocen solo algunos otros cúmulos similares a Phoenix.
Sin embargo, este grupo invita a un estudio más profundo, ya que tiene una forma retorcida con dos brazos extendidos, mientras que todos los demás grupos que se enfrían rápidamente son circulares. Los investigadores creen que pudo haber chocado con un cúmulo de galaxias más pequeño. «Es súper único en comparación con todos los cúmulos de galaxias que conocemos ahora», dice Somboonpanyakul.
En total, la encuesta CHiPS reveló que las encuestas de rayos X más antiguas no detectaron aproximadamente el 1 por ciento de los vecindarios galácticos porque se ven diferentes al grupo típico. Esto puede tener implicaciones importantes, ya que los astrónomos estudian los cúmulos de galaxias para aprender cómo se expande y evoluciona el universo. «Necesitamos encontrar todos los grupos para hacer esas cosas bien», explica McDonald. «El noventa y nueve por ciento de finalización no es suficiente si desea ampliar la frontera».
