Cúmulo de galaxias El Gordo

Descripción de la imagen: Este mosaico de Hubble muestra el cúmulo llamado El Gordo (el gordo, en español). El cúmulo contiene varios cientos de galaxias, pero en esta imagen hay muchas más porque algunas se ven deformadas varias veces por las lentes gravitacionales. Se extienden en círculo pero solo son vistas múltiples de una sola galaxia. Crédito: NASA, ESA y J. Jee (Universidad de California, Davis).

El Gordo

El cúmulo de galaxias El Gordo, oficialmente designado ACT-CL J0102-4915, es uno de los cúmulos de galaxias más masivos y energéticos observados en el universo. Situado a unos 7 mil millones de años luz, este cúmulo fue descubierto en 2012 por un equipo internacional de científicos utilizando el Telescopio de Cosmología de Atacama (ACT) en Chile. Su nombre, "El Gordo", que significa "el gordo" en español, refleja su tamaño imponente y su inmensa masa, estimada en unos 3×10¹⁵ masas solares. El tamaño de El Gordo es impresionante, con un diámetro de unos 3 millones de años luz.

El Gordo está compuesto por miles de galaxias, gas caliente y materia oscura (observada por rayos X). Aproximadamente el 85% de la masa del cúmulo está en forma de materia oscura, una forma hipotética de materia que no interactúa con la luz, pero cuya presencia se deduce por sus efectos gravitacionales.

Las observaciones en rayos X, realizadas por el Observatorio de rayos X Chandra, revelan que el gas caliente en El Gordo tiene una temperatura media de unos 14 keV (unos 160 millones de grados Kelvin). Esta alta temperatura es indicativa de la dinámica violenta del cúmulo, a menudo atribuida a una colisión entre dos cúmulos más pequeños.
Uno de los principales métodos utilizados para estudiar El Gordo es el efecto Sunyaev-Zel'dovich (SZ). Este efecto ocurre cuando la radiación del fondo cósmico de microondas (CMB) interactúa con el gas caliente del cúmulo, desplazando la energía de los fotones del CMB. Esta interacción permite detectar el cúmulo y medir algunas de sus propiedades, como la presión del gas caliente.

El Gordo, una lente gravitacional

El Gordo también actúa como una lente gravitacional, curvando la luz de los objetos situados detrás de él. Al observar las distorsiones de las imágenes de las galaxias de fondo, los astrónomos pueden mapear la distribución de masa en el cúmulo, incluyendo la materia oscura. Esta técnica ha sido utilizada para confirmar la masa inmensa de El Gordo y para estudiar su estructura interna.

Las observaciones en rayos X son esenciales para estudiar el gas caliente en los cúmulos de galaxias. Los datos del Observatorio de rayos X Chandra han permitido medir la temperatura, la densidad y la distribución del gas caliente en El Gordo, proporcionando pistas sobre la historia dinámica del cúmulo y los procesos de fusión en curso.

El estudio de El Gordo proporciona pruebas importantes para los modelos cosmológicos. La masa y el tamaño extremos del cúmulo, así como su existencia en una época relativamente temprana del universo, desafían algunas predicciones de los modelos estándar de formación de estructuras. Los cosmólogos utilizan cúmulos como El Gordo para afinar los parámetros del modelo cosmológico estándar, incluyendo la densidad de materia oscura y la naturaleza de la energía oscura.