Astrónomos han descubierto un nido de galaxias bebés monstruosas a 11.500 millones de años-luz de distancia utilizando el telescopio ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) en Chile.
Las jóvenes galaxias parecen residir en el cruce de filamentos gigantes en una red de materia oscura. Estos hallazgos son importantes para la comprensión de cómo se forman galaxias monstruosas como estas y cómo evolucionan hasta convertirse en enormes galaxias elípticas.
Estamos viviendo en un período relativamente tranquilo en la historia del Universo. Hace diez mil millones de años, mucho antes de que se formaron el Sol y la Tierra, áreas del Universo estaban habitadas por galaxias monstruosos con tasas de formación estelar cientos o miles de veces más de lo que observamos hoy en la Vía Láctea.
No quedan galaxias monstruosas en el Universo moderno, pero los astrónomos creen que estas jóvenes galaxias maduraron en las galaxias elípticas gigantes que se ven en el Universo moderno.
Las teorías de formación de galaxias actuales predicen que estas galaxias monstruosas se forman en entornos especiales donde se concentra la materia oscura. Pero hasta ahora ha sido difícil determinar las posiciones de la formación de galaxias con suficiente precisión para probar esta predicción de activación estelar. Parte del problema es que las galaxias monstruosas de formación estelar son a menudo oscurecidas en polvo, haciéndolas difíciles de observar en luz visible. Las galaxias polvorientas emiten fuertes ondas de radio con longitudes de onda submilimétricas, pero los radiotelescopios típicamente no han tenido la resolución necesaria para observar galaxias individuales.
Para buscar galaxias monstruosas, el equipo de investigación dirigido por Hideki Umehata (un becario postdoctoral de la Sociedad Japonesa para la Promoción de la Ciencia destinado en el Observatorio Europeo del Sur, Alemania), Yoichi Tamura (profesor asistente en la Universidad de Tokio), y Kotaro Kohno (profesor de la Universidad de Tokio) ha utilizado ALMA, para hacer extensas observaciones de una pequeña parte del cielo llamada SSA22 en la constelación de Acuario.
Antes de sus observaciones de ALMA, el equipo buscó galaxias bebé en SSA22 con ASTE, un telescopio submilimétrico de 10 metros del Observatorio Astronómico Nacional de Japón (NAOJ). Aunque la sensibilidad y la resolución no fue suficiente para la confirmación, en las imágenes de ASTE pudieron verse indicios de que podría haber un cúmulo de galaxias monstruosas. Con diez veces mejor sensibilidad y 60 veces mejor resolución, ALMA permitió a los astrónomos determinar la ubicación de nueve galaxias monstruosas en SSA22.
El equipo comparó las posiciones de estas galaxias con la ubicación de un cúmulo de galaxias jóvenes a 11.500 millones de años-luz de la Tierra en SSA22, que habían sido estudiadas en luz visible por el telescopio Subaru, operado por NAOJ. La forma del cúmulo observado por el Telescopio Subaru indica la presencia de una enorme red 3D de materia oscura invisible.
Esta estructura filamentosa de materia oscura se cree que es un progenitora de estructuras a gran escala del Universo. Uno de los ejemplos más conocidos es la Gran Muralla, una gigantesca estructura filamentosa que abarca más de 500 millones de años luz.
El equipo encontró que las jóvenes galaxias monstruosas parecían situadas en la intersección de los filamentos de materia oscura. Este hallazgo apoya el modelo que las galaxias monstruosas se forman en las zonas donde se concentra la materia oscura.
