El Sofista: Astrónomos observan el cúmulo galáctico más lejano

miércoles, octubre 28, 2009

Astrónomos observan el cúmulo galáctico más lejano

¿Qué pasaría si al mirar objetos cada vez más alejados pudiéramos remontarnos al principio del universo? En teoría es posible, puesto que la luz demora un tiempo igual a la edad del universo para cruzar este mismo universo de una parte a la otra. Por lo tanto, cuanto más alejados estén los objetos que observamos, más nos dirán sobre cómo era el universo en el pasado, incluso hasta casi su origen. Como hasta cierto punto los telescopios son portales del tiempo, es posible usar sus observaciones de los cúmulos lejanos para investigar cuándo y cómo se formaron esas gigantescas aglomeraciones de galaxias.

Hasta ahora no se conocía ningún cúmulo galáctico que presentara un desplazamiento al rojo superior a 1.5, que corresponde a una distancia aproximada de nueve mil millones de años-luz (*). Recientemente, al utilizar datos entre los cuales se encuentran los obtenidos en Rayos X por el Observatorio Espacial Chandra, se identificó un cúmulo aún más alejado. Este cúmulo, designado como JKCS041 y mostrado en la imagen de arriba, presenta un desplazamiento al rojo de 1.9, lo que lo coloca casi mil millones de años-luz más lejos que el anterior poseedor del récord (clic en la imagen para ampliarla a 864 x 663 píxeles). El gas caliente que emite rayos X permitió confirmar que el grupo aparente de galaxias corresponde en verdad a un cúmulo galáctico, el que aparece en la imagen como una burbuja azulada difusa, superpuesta a una imagen de la región obtenida en el rango visible y en la que se distinguen numerosas estrellas. Hoy vemos a JKCS041 según el aspecto que tenía cuando el universo contaba con un cuarto de su edad actual, esto es, hace alrededor de 10 mil millones de años.

Una detallada línea temporal del Big Band y sucesos posteriores (narrada en inglés).

Vía Foto astronómica del día correspondiente al 28 de octubre de 2009. Esta página ofrece todos los días una imagen o fotografía del universo, junto con una breve explicación escrita por un astrónomo profesional. Crédito: rayos X - NASA, CXC, INAF, S. Andreon et al.; luz visible: DSS, ESO/VLT (enlaces en inglés).

(*) Una nota sobre las distancias cósmicas

Las distancias en astronomía se miden en unidades de años-luz, donde un año-luz es la distancia que la luz recorre en un año: 10 billones de kilómetros. Sin embargo, por razones históricas relacionadas con la medición de la distancia a las estrellas cercanas, los astrónomos profesionales usan la unidad conocida como pársec, siendo un pársec igual a 3,26 años-luz.

Los astrónomos calculan la distancia a las galaxias remotas —aquellas que están más allá de los 20 millones de años-luz— con la ley de Hubble. Según esta ley, el universo se expande de forma tal que las galaxias distantes se alejan entre sí a una velocidad proporcional a su distancia. La recesión, como se denomina este fenómeno, causa que la radiación de una galaxia se desplace hacia longitudes de onda más largas, un efecto conocido como el desplazamiento al rojo o redshift. A partir de la medición del corrimiento al rojo y la constante de proporcionalidad, denominada constante de Hubble, los astrónomos pueden determinar la distancia a una galaxia.

Uno de los problemas centrales de la astronomía moderna es determinar con la mayor precisión posible la constante de Hubble, o sea, la medición de la tasa de expansión del universo. En la actualidad la constante ha podido medirse con una precisión de un 20 por ciento, por lo que las distancias medidas suelen modificarse diciendo, por ejemplo, "alrededor de 100 millones de años-luz". En particular, el equipo del Observatorio Espacial Chandra asume para sus publicaciones una valor de la constante de Hubble que corresponde a una velocidad de recesión de 600 kilómetros por segundo para una fuente a una distancia de 30 millones de años-luz o 10 millones de pársecs (H0 = 60 km/s/Mpc).