El Universo está lleno de objetos a los que parecería gustarles la compañía. Cerca de la mitad de las estrellas en nuestra galaxia son sistemas de por lo menos dos astros, es decir, estrellas dobles. Además, tienden a nacer en grupos, que algunas veces son pobres y otras son muy numerosos -es el caso de los cúmulos globulares que llegan a tener cientos de miles de estrellas. Las galaxias son otro buen ejemplo y algunos de los mayores grupos están formados por cientos de galaxias. ¿Y qué tal asociaciones dentro de otras asociaciones?
Desde hace algunas décadas los astrónomos se han preguntado si existe alguna relación entre los nutridos cúmulos estelares y las propiedades de los enormes grupos de galaxias. La respuesta parece ser que sí y detrás podría estar uno de los mayores misterios de la ciencia, la materia oscura: una materia hipotética que interacciona gravitacionalmente con las estrellas y el gas de las galaxias, aunque su existencia no ha sido confirmada directamente. Pero vayamos por partes.
Los cúmulos globulares son enjambres esféricos formados por cientos de miles de estrellas, congregadas por su mutua fuerza de gravedad (el nombre “globulares” viene de su forma). Además, la edad de sus estrellas se estima entre 10 y 12 mil millones de años, convirtiéndolos en auténticas reliquias cósmicas. Para poner en contexto, la gran explosión o Big Bang que dio origen al Universo ocurrió hace unos 13 mil 700 millones de años. Su longevidad los hace ideales para estudiar las condiciones iniciales en la formación de galaxias y grupos de estas. Pero no sólo eso, al ser objetos muy compactos, sobreviven muy bien a los choques galácticos. Cuando dos o más galaxias se atraen entre si, se fusionan para formar una más grande y los cúmulos globulares permanecen orbitando entorno a ella. Los enjambres estelares sienten la fuerza de gravedad de otras estrellas y el gas de la galaxia, pero además de la materia oscura.
En una investigación reciente, un grupo de astrónomos, entre ellos dos mexicanas, encontraron que la parte central del grupo de galaxias llamado Abell 1689 está rodeada por un conglomerado de cúmulos globulares. Un enjambre de enjambres estelares, por así decirlo. La idea que podemos usar para entender el estudio es la de miles de abejas moviéndose entorno al panal, donde este representa al grupo galáctico y cada abeja sería un cúmulo globular formado por miles y miles de estrellas.
Para llevar a cabo el estudio, los astrónomos utilizaron una imagen captada por el Telescopio Espacial Hubble durante un lapso de 28 órbitas a la Tierra, esto es, unas 21 horas totales; se trata de la imagen más profunda realizada hasta la fecha con el filtro I de la cámara ACS/WFC del Hubble.
Desde su descubrimiento, el grupo de galaxias Abell 1689 fue catalogado como uno de los más masivos. Esto fue confirmado mediante el fenómeno llamado lente gravitacional, donde la masa de las galaxias, incluyendo su materia oscura, curvan el espacio permitiendo ver objetos detrás del grupo. Los arcos de luz en la imagen del telescopio espacial son el resultado visible de una lente gravitacional, de manera que un objeto distante situado justo detrás se ve amplificado y su luz es curvada. Es como si pudiéramos observar una gran roca detrás de una montaña. O como Einstein lo predijera a principios del siglo pasado, pudiéramos observar una estrella justo detrás del Sol.
A pesar de encontrarse a unos 2 mil 200 millones de años luz de distancia, el largo tiempo de exposición de la imagen permitió a los astrónomos observar los cúmulos estelares más brillantes, pero no todos. Para calcular el número total, los investigadores extrapolaron la fracción detectada de acuerdo con lo observado en galaxias más cercanas. El total estimado llegó a más de 162,000 con lo que se convierte en el sistema más abundante hasta ahora encontrado. Aproximadamente la mitad de los globulares se encuentran asociados a las galaxias, mientras que la otra mitad se encuentra ‘flotando’ entre ellas, son cúmulos intergalácticos. En comparación nuestra galaxia, la Vía Láctea, tiene unos 150 cúmulos globulares.
Al estudiar cómo están distribuidos espacialmente los globulares y compararlo con trabajos anteriores, los astrónomos encontraron que los cúmulos son buenos indicadores de cómo está distribuida la materia oscura. En otras palabras, aún cuando no vemos buena parte del panal, el enjambre nos está dando información sobre la forma, tamaño y masa del mismo. La idea es muy interesante y prometedora, y ayudará a los astrónomos a entender mejor cómo funciona la hipotética materia oscura en las galaxias, incluyendo la nuestra. Finalmente, el estudio sobre los enjambres de Abell servirá para comprender mejor cómo se formaron los enormes grupos de galaxias.
El artículo de investigación fue encabezado por Karla Álamo del Centro de Radioastronomía y Astrofísica (CRyA-UNAM) y John Blakeslee, del Herzberg Institute of Astrophysics en Victoria, Canada, e integra otros investigadores de México, Canada, Estados Unidos, Chile, Australia y China.
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