El cúmulo de galaxias Abell 1314 en la constelación de la Osa Mayor está a una distancia de aproximadamente 460 millones de años luz – Amanda Wilber / LOFAR Surveys Team

¡Hallan cientos de miles de nuevas galaxias en un pequeño “trozo” del cielo!

 

Las sorpresas que el Universo nos tiene reservadas son inimaginables, sólo conocemos una pequeña porción de todo lo que contiene.

La investigación en marcha involucra a un equipo de 200 astrónomos de 18 países

 

Usando el Telescopio Espacial Hubble, un equipo de investigadores descubrieron el quásar más brillante, el brillante núcleo de una galaxia activa, del universo primitivo, una hazaña que llevó aproximadamente 20 años de búsqueda. Los investigadores utilizaron una lente gravitatoria para detectar el objeto lejano, que emitía la luz observada cuando el universo tenía menos de mil millones de años.

La pequeña porción que sale de la superficie del agua es lo que vemos del Universo, lo que está debajo del nivel del océano… ¡lo que nos queda por descubrir!

Un nuevo e impresionante estudio del cielo llevado a cabo por un equipo internacional de más de 200 astrónomos de 18 países (entre ellos España, Universidad de La Laguna) ha descubierto cientos de miles de galaxias no detectadas previamente. Los nuevos resultados, dados a conocer en 26 trabajos publicados en un número especial de la revista científica «Astronomy & Astrophysics», fueron posibles gracias a la sensibilidad sin precedentes del radiotelescopio Low Frequency Array (LOFAR). Según sus autores, arrojan nueva luz sobre muchas áreas de investigación, incluida la física de los agujeros negros y cómo evolucionan los cúmulos de galaxias. Y apenas son la punta del iceberg, ya que el rastreo del firmamento apenas ha llegado al 2%.

“LOFAR (acrónimo del inglés, Low Frequency ARray, en español, ‘Matriz de Baja Frecuencia’) es una red distribuida de sensores multipropósito, utilizado principalmente como radiotelescopio para la astronomía pero también en otras áreas como geofísica y agronomía. El radiotelescopio puede funcionar como un array interferométrico distribuido a lo largo de los Países Bajos, donde se encuentra el núcleo central, y otros países europeos, con un área efectiva total de hasta 1 kilómetro cuadrado. Cada estación contiene un conjunto de antenas de baja frecuencia (LBA – Low Band Antennae; radiofrecuencia de 10 a 90 MHz), otro conjunto de antenas de alta frecuencia (HBA – High Band Antennae; de 110 a 250 MHz) y, opcionalmente, otro tipo de sensores.¹​²​ Actualmente (2011) se encuentra en la fase de puesta en marcha (commisioning).”

LOFAR observó una cuarta parte del hemisferio norte en bajas frecuencias de radio, unos datos de los que ahora podemos conocer el 10%. El radiotelescopio mapeó 300.000 fuentes, casi todas galaxias en el universo distante. Sus señales de radio han viajado miles de millones de años luz antes de llegar a la Tierra.

El radiotelescopio también puede ayudar a responder de dónde vienen los agujeros negros. «Lo que sí sabemos es que son comedores bastante desordenados. Cuando el gas cae sobre ellos, emiten chorros de material que se pueden ver en las longitudes de onda de radio», explica Huub Röttgering, de la Universidad de Leiden en los Países Bajos. Los investigadores han podido comprobar que esos chorros «están presentes en todas las galaxias más masivas, lo que significa que sus agujeros negros nunca dejan de comer», agrega Philip Best, de la Universidad de Edimburgo (Reino Unido).

Los cúmulos de galaxias son conjuntos de cientos a miles de galaxias. Desde hace décadas se sabe que cuando dos cúmulos se fusionan, pueden producir emisiones de radio que abarcan millones de años luz. Se cree que esta emisión proviene de partículas que se aceleran durante el proceso de fusión. «Lo que estamos empezando a ver con LOFAR es que, en algunos casos, los grupos de galaxias que no se están fusionando también pueden mostrar esta emisión, aunque a un nivel muy bajo que anteriormente era indetectable», señala Annalisa Bonafede, de la Universidad de Bolonia e INAF. «Este descubrimiento nos dice que, además de los eventos de fusión, existen otros fenómenos que pueden desencadenar la aceleración de partículas en escalas enormes», añade.

El trabajo también permitió mostrar la existencia de enormes campos magnéticos entre galaxias, lo que indica que ese espacio podría ser completamente magnético.

Diez millones de DVD

La creación de mapas del cielo requiere también mucho tiempo de cómputo y grandes equipos para analizar los datos. «LOFAR produce enormes cantidades de datos: tenemos que procesar el equivalente a diez millones de DVD», dice Cyril Tasse, del Observatorio de París- Estación de Radioastronomía en Nançay (Francia). Esas imágenes de alta calidad ahora son públicas y permitirán a los astrónomos estudiar al evolución de las galaxias con un detalle sin precedentes.

Siempre hay más de lo que se ve a simple vista, el estudio pormenorizado de las imágenes es esencial para comprender el alcance de lo que ahí está presente. En este caso de arriba, un agujero negro lanza un chorro de plasma que sale eyectado con gran violencia.

El procesamiento de los enormes conjuntos de datos es un gran desafío para los científicos. Lo que normalmente habría llevado siglos en una computadora normal se procesó en menos de un año utilizando el cluster de cómputo de alto rendimiento.

Los 26 trabajos de investigación en el número especial de Astronomy & Astrophysics se realizaron solo con un pequeño porcentaje del estudio del cielo, así que es aún queda mucho por llegar. El equipo pretende obtener imágenes sensibles de alta resolución de todo el cielo del norte, que revelarán 15 millones de fuentes de radio en total. Los investigadores esperan realizar entonces muchos más descubrimientos. «Y entre estos, estarán los primeros agujeros negros masivos que se formaron cuando el universo era solo un ‘bebé’», agrega Röttgering.

Noticias de prensa.

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