La Nasa, con el telescopio Chandra, captó por primera vez el momento exacto en que nace la atmósfera de un cúmulo de galaxias, a 11.700 millones de años luz. Es gas a 20 millones de grados expulsado por un cuásar del amanecer del universo.
El hallazgo se dio tras 180 horas de observación continua de un cuásar extremadamente antiguo y brillante, ubicado en el corazón de MQN01, un protocúmulo de galaxias -el embrión de lo que será un cúmulo masivo como los que vemos hoy- a 11.700 millones de años luz.
Lo que detectó no es el cuásar en sí, sino su "escape": una nube de gas abrasador de unos 100.000 años luz de extensión que lo rodea. Con el tiempo, ese gas se convertirá en el medio intracúmulo (ICM), la atmósfera caliente que envuelve a los cúmulos de galaxias modernos.
Es la primera vez que se observa el nacimiento de esa atmósfera. “La cuestión científica central es comprender cómo se forma esta fase caliente”, dijo Sebastiano Cantalupo, de la Universidad de Milán-Bicocca. "Creemos haber identificado una fase en la que el gas frío cae hacia el potencial gravitatorio de este halo masivo y es calentado por choques gravitatorios, alcanzando temperaturas de aproximadamente 36 millones de grados Fahrenheit (20 millones de grados Celsius)".
Un cuásar silencioso y una detección limpia
Hasta ahora, este tipo de emisión de rayos X extendida solo se había visto en cuásares ruidosos en radio, donde chorros de partículas a casi la velocidad de la luz contaminan la señal. MQN01 es distinto: su cuásar es radio-silencioso. Eso permitió a Chandra medir, sin interferencias, solo el aliento térmico puro del motor del agujero negro.
Las densidades y presiones del gas son entre 10 y 100 veces superiores a las de los cúmulos de nuestro universo local, lo que confirma que estamos viendo una fase violenta y primigenia. “Nos enfrentamos a una de las detecciones más lejanas de emisión extendida de rayos X térmicos asociada con la formación de gas caliente”, agregó Cantalupo.
El logro técnico fue extremo. El equipo tuvo que separar el tenue brillo de esa nube gigante del resplandor cegador del gas que está cayendo justo en el borde del agujero negro, usando una técnica que normalmente se aplica a galaxias Seyfert cercanas, a menos de mil millones de años luz.
“Inicialmente, nosotros mismos éramos extremadamente escépticos", confesó Andrea Travascio, jefa del equipo del INAF. ”Analizamos todas las explicaciones alternativas: desde fugas artificiales hasta contaminación instrumental. Pero cada escenario alternativo presentaba limitaciones teóricas insuperables. La explicación térmica es la única coherente".
El resultado, publicado el 24 de julio en la revista especializada Astronomy & Astrophysics, es también un homenaje a Chandra, que sigue produciendo ciencia de frontera después de 25 años en órbita y en la fase final de su misión. “El satélite demostró una vez más su extraordinaria capacidad para producir resultados científicamente relevantes incluso después de décadas”, dijo Travascio.
Ahora el equipo revisa archivos de cientos de otros cuásares para saber si MQN01 es una rareza o si este infierno de 36 millones de grados es el modo estándar en que el universo construyó sus ciudades de galaxias.
