Vea También
Estas son imágenes del Telescopio Espacial Hubble de dos cúmulos masivos de galaxias llamados MOO J1014+0038 (panel izquierdo) y SPT-CL J2106-5844 (panel derecho). El color azul agregado artificialmente se traduce de los datos del Hubble que capturaron un fenómeno llamado luz intracúmulo. Este brillo extremadamente débil traza una distribución suave de la luz de las estrellas errantes dispersas por el cúmulo. Hace miles de millones de años, las estrellas se desprendieron de sus galaxias madre y ahora se desplazan por el espacio intergaláctico. Crédito: NASA, ESA, STScI, James Jee (Universidad de Yonsei)
La luz difusa de las estrellas conectadas gravitatoriamente al halo de los cúmulos de galaxias en lugar de a galaxias específicas se conoce como luz intracúmulo (ICL). La fracción de ICL, determinada por la relación entre la luz ICL y la luz total, se espera que disminuya rápidamente con el aumento del desplazamiento al rojo hasta alcanzar un nivel de unos pocos por ciento, según las principales teorías. Dado que sólo se han estudiado dos cúmulos en este ámbito del corrimiento al rojo, las investigaciones observacionales aún tienen que determinar la proporción más allá de la unidad de corrimiento al rojo.
La pregunta que se hacen los astrónomos es: ¿cómo llegaron las estrellas a dispersarse tanto por el cúmulo?
Un reciente estudio en infrarrojos del telescopio espacial Hubble de la NASA, que buscaba la llamada "luz intracúmulo", arroja nueva luz sobre el misterio. Según los últimos hallazgos del Hubble, estas estrellas no son el resultado de una actividad dinámica más reciente dentro de un cúmulo de galaxias, que las habría despojado de las galaxias típicas, sino que han estado vagando durante miles de millones de años.
En el estudio se incluyeron diez cúmulos de galaxias a casi 10.000 millones de años-luz de distancia. La débil luz intracúmulo es 10.000 veces más tenue que el cielo nocturno visto desde tierra. Por tanto, estas mediciones deben realizarse desde el espacio.
Se ha observado que la fracción de luz intracúmulo respecto a la luz total del cúmulo permanece constante a lo largo de miles de millones de años. Esto sugiere que estas estrellas ya no tenían hogar en las primeras etapas de la formación del cúmulo.
Imagen de los cúmulos de galaxias MOO J1014+0038 (panel izquierdo) y SPT-CL J2106-5844 (panel derecho) capturados por la Wide Field Camera 3 del Hubble, con clave de color, flechas de brújula y barra de escala como referencia. Esta imagen muestra longitudes de onda de luz en el infrarrojo cercano. La clave de color muestra qué filtros se usaron al recolectar la luz. El color de cada nombre de filtro es el color utilizado para representar la longitud de onda que pasa a través de ese filtro. El gráfico de la brújula apunta a la orientación del objeto en la esfera celeste. El norte apunta al polo norte celeste, que no es un punto fijo en el cielo, pero actualmente se encuentra cerca de la estrella Polaris, en la constelación circumpolar Ursa Minor. Las coordenadas celestes son análogas a un mapa terrestre, aunque el este y el oeste se transponen porque miramos hacia arriba en lugar de hacia abajo. La barra de escala está etiquetada en años luz (ly) y parsecs (pc). Crédito: NASA, ESA, STScI, James Jee (Universidad de Yonsei)
Según James Jee, de la Universidad Yonsei de Seúl (Corea del Sur), "las estrellas pueden dispersarse fuera de su lugar de nacimiento galáctico cuando una galaxia se desplaza a través del material gaseoso en el espacio entre galaxias, mientras orbita alrededor del centro del cúmulo. En el proceso, el arrastre empuja el gas y el polvo fuera de la galaxia. Sin embargo, basándonos en el nuevo sondeo del Hubble, descartamos este mecanismo como causa principal de la producción estelar intracúmulo. Esto se debe a que la fracción de luz intracúmulo aumentaría con el tiempo si el arrastre fuera el principal factor. Pero ese no es el caso en los nuevos datos del Hubble, que muestran una fracción constante a lo largo de miles de millones de años."
"No sabemos exactamente qué les hizo quedarse sin hogar. Las teorías actuales no pueden explicar nuestros resultados, pero se produjeron en grandes cantidades en el universo primitivo. En sus primeros años de formación, las galaxias podrían haber sido pequeñas, y sangraron estrellas con facilidad debido a un agarre gravitatorio más débil."
Hyungjin Joo, de la Universidad de Yonsei, primer autor del artículo, afirmó: "Si averiguamos el origen de las estrellas intracúmulo, nos ayudará a comprender la historia de ensamblaje de todo un cúmulo de galaxias, y pueden servir como trazadores visibles de la materia oscura que envuelve al cúmulo".
Las estrellas errantes serían incapaces de trazar la distribución de la materia oscura del cúmulo si fueron creadas por un juego de pinball muy reciente entre galaxias, porque no tuvieron tiempo suficiente para distribuirse por todo el campo gravitatorio del cúmulo. Sin embargo, las estrellas se habrán repartido por completo por el cúmulo si nacieron en los primeros años de éste. Esto permitiría a los astrónomos trazar un mapa de la distribución de la materia oscura por todo el cúmulo utilizando las estrellas errantes.
Al observar cómo todo el cúmulo deforma la luz de los objetos de fondo debido a un fenómeno conocido como lente gravitatoria, este método es novedoso y se añade a la forma convencional de cartografiar la materia oscura.
Fuentes, créditos y referencias: