Desierto de Atacama (Chile).- Un equipo internacional de científicos ha hecho un descubrimiento sin precedentes que podría reescribir parte del conocimiento actual sobre la formación del universo.
Utilizando datos obtenidos por el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) y el Atacama Path Finder Experiment (APEX), los investigadores detectaron la presencia de un extenso y sorprendente depósito de gas molecular difuso en el protocúmulo de galaxias SPT2349-56, ubicado a unos 12.000 millones de años luz de la Tierra.
Este hallazgo no solo representa una rareza científica, sino que extiende la cronología de la formación estelar en esa región del cosmos a más de 400 millones de años.
Los protocúmulos como SPT2349-56 son estructuras primordiales que evolucionan hasta convertirse en cúmulos de galaxias, las mayores concentraciones de materia en el universo. Estas regiones permiten a los astrónomos observar cómo se ensamblan las primeras galaxias, brindando una ventana única al pasado cósmico.
Lo que hace especial a este descubrimiento es la detección de un componente previamente invisible en las observaciones: un gas molecular que parece envolver todo el protocúmulo y que había pasado desapercibido en estudios anteriores.
El equipo liderado por Dazhi Zhou, investigador de la Universidad de Columbia Británica en Canadá, centró su atención en la detección de monóxido de carbono (CO), una molécula trazadora del hidrógeno molecular, que es esencial para la formación de estrellas.
Las observaciones de alta resolución de ALMA permitieron identificar galaxias individuales, pero fue al comparar estos datos con los de menor resolución del Conjunto Compacto de Atacama (ACA) y APEX cuando se reveló una diferencia significativa. El ACA detectó un 75% más de CO de lo que se había observado en las imágenes más precisas de ALMA.
Esta diferencia no se debe a la presencia de unas pocas galaxias poco luminosas que no se habían detectado antes, sino a un gran depósito de gas molecular que se distribuye de manera más difusa entre las galaxias del protocúmulo. Este hallazgo sugiere que el gas no está confinado a estructuras individuales, sino que forma una red conectiva que podría estar alimentando la intensa actividad de formación estelar que se ha observado en SPT2349-56.
La presencia de este gas adicional tiene implicaciones directas sobre cuánto tiempo puede mantenerse activa la formación de nuevas estrellas. Gracias a este “combustible oculto”, se estima que el proceso se prolongará por al menos 400 millones de años, mucho más de lo que se pensaba anteriormente.
Además, los científicos creen que este gas podría representar el precursor del medio intracúmulo (ICM), una mezcla caliente y difusa que caracteriza a los cúmulos de galaxias maduros.
Zhou destacó la importancia de este descubrimiento para la astronomía moderna.
«Este descubrimiento pone de relieve la potencia de ALMA, especialmente cuando se utiliza en configuraciones múltiples. Las observaciones de alta resolución nos permitieron identificar galaxias individuales, mientras que los datos de menor resolución revelaron el panorama general: el gas extendido que conecta estas galaxias y alimenta su formación estelar», explicó el investigador.
Además de ampliar el conocimiento sobre la evolución de las galaxias, el hallazgo también plantea desafíos a los modelos teóricos actuales. Ninguna simulación computacional había predicho la existencia de una sobreacumulación de gas de estas características.
Esta discrepancia sugiere que los modelos existentes podrían estar subestimando la cantidad de gas en las primeras etapas de formación de cúmulos, especialmente si este gas se encuentra en el medio circungaláctico (CGM) o en un estado proto-intracúmulo (proto-ICM) precalentado.
Los investigadores subrayan que, para obtener una visión completa del proceso de formación galáctica, es fundamental emplear todas las capacidades de ALMA, incluidas sus configuraciones de conjuntos compactos. Solo así será posible caracterizar este depósito de gas oculto y comprender su papel en el ciclo de vida de las estrellas y las estructuras cósmicas.
Este avance científico abre una nueva etapa en la comprensión del universo temprano y marca un hito en la manera en que se estudian los cúmulos de galaxias. Las futuras observaciones permitirán no solo validar estos resultados, sino también explorar si estos depósitos de gas son comunes en otros protocúmulos del cosmos.
