Una inmensa estructura de galaxias ya estaba ensamblándose cuando el Universo aún era muy joven.
Los astrónomos la llamaron COSMOS-z3.1-A. Su luz viajó durante unos 11,7 mil millones de años antes de llegar hasta nosotros. Por eso la vemos tal como era apenas 2,1 mil millones de años después del Big Bang. En aquella época, las grandes estructuras del Universo todavía estaban formándose.
El telescopio Víctor M. Blanco de 4 m bajo su cúpula en Cerro Tololo, Chile, utilizado en este descubrimiento.
Crédito: CTIO/NOIRLab/NSF/AURA. Licencia CC BY 4.0.
Para comprender lo que se descubrió, hay que olvidar la imagen de un simple cúmulo de galaxias. COSMOS-z3.1-A reúne varias zonas muy densas, que deberían terminar formando cúmulos. El conjunto constituye lo que los astrónomos llaman un proto-supercúmulo: el antepasado de una estructura que agrupa varios cúmulos de galaxias.
Los investigadores reconstruyeron esta región en tres dimensiones. Combinaron galaxias identificadas en imágenes con mediciones más precisas de sus distancias. Estas observaciones proceden, entre otros, de los telescopios Keck y Gemini, así como del instrumento DESI. Este método reduce el riesgo de confundir galaxias realmente cercanas con objetos que simplemente están alineados en el cielo.
El mapa obtenido revela diez grandes concentraciones de materia en COSMOS-z3.1-A. La estructura está alargada y presenta varias extensiones que conectan sus zonas más densas. Estos filamentos podrían transportar materia hacia las regiones donde crecen las galaxias y los futuros cúmulos.
Vista anotada del campo de COSMOS-z3.1-A, que muestra la posición de las principales concentraciones de galaxias del proto-supercúmulo.
Crédito: CTIO/NOIRLab/DOE/NSF/AURA; tratamiento de T.A. Rector, M. Zamani y D. de Martin. Licencia CC BY 4.0.
Su tamaño y su masa futura son especialmente impresionantes. Los cálculos indican que el conjunto podría evolucionar hasta convertirse en una estructura que hoy superaría los 2 000 000 de millones de masas solares. Esto representa varios miles de veces la masa de la Vía Láctea. Los investigadores también estudiaron COSMOS-z3.1-C, otra gran concentración situada en la misma época.
¿Por qué remontarse tan lejos? Los supercúmulos actuales son el resultado de miles de millones de años de evolución bajo el efecto de la gravedad. Encontrar a sus antepasados permite seguir esta construcción mucho antes. COSMOS-z3.1-A se convierte así en el proto-supercúmulo confirmado más lejano de este tipo estudiado por este equipo.
El método debería servir ahora para buscar otras estructuras muy antiguas. El programa ODIN observa extensas regiones del cielo y aún dispone de otros campos por analizar. Los futuros datos del observatorio Vera C. Rubin podrán complementar estas observaciones y ayudar a seguir el crecimiento de los cúmulos durante una mayor parte de la historia cósmica.