Un equipo internacional de científicos, en el que participa la Universidad de Granada (UGR), ha descubierto la estructura de gas atómico más extensa hallada hasta la fecha asociada a un grupo compacto de galaxias, con una extensión de 2 millones de años luz, aproximadamente, 20 veces el tamaño de la Vía Láctea. Su trabajo se publica esta semana en la prestigiosa revista Nature. 

El gas atómico es el material básico a partir del cual se han formado todas las galaxias. La evolución de galaxias consiste sobre todo en acumular gas atómico del medio intergaláctico y después convertirlo en estrellas. Por esta razón, es crucial observar el gas atómico dentro y alrededor de galaxias para estudiar la formación y evolución de estas.

La forma más directa para explorar el gas atómico es a través de la línea espectral de hidrógeno atómico a 21 centímetros en radio que se crea por un cambio en el estado de energía de los átomos de hidrógeno neutro. El telescopio FAST (Five-hundred-meter Aperture Spherical Telescope), situado en Guizhou (China), con una antena       de 500 metros      de diámetro, es actualmente el radiotelescopio de antena   única más grande y sensible en el mundo. Este telescopio ha abierto una ventana nueva al gas atómico en el universo, en particular para el gas difuso, ubicado lejos de las galaxias.

Quinteto de Stephan

El equipo internacional de investigadores que ha realizado este trabajo, liderado por K. C. Xu (National Astronomical Observatory of China) y en el que participa la investigadora Ute Lisenfeld, del departamento de Física Teórica y del Cosmos de la UGR, ha realizado un mapeo profundo de la línea de 21 centímetros alrededor del famoso grupo compacto Quinteto de Stephan, un grupo de cinco galaxias situado en la constelación de Pegaso.

Los investigadores han descubierto una muy larga distribución de gas atómico, con una extensión de 2 millones de años luz (aproximadamente 20 veces el tamaño de la Vía Láctea), que supone la estructura más grande de gas atómico encontrado hasta ahora alrededor de un grupo compacto. 

Las observaciones realizadas para esta investigación a través del telescopio FAST han conseguido la mayor sensibilidad lograda hasta la fecha del hidrógeno atómico. “En numerosas ocasiones desde su descubrimiento por el astrónomo francés Edouard Stephan en 1877, el Quinteto de Stephan nos ha dado sorpresas sobre la compleja interacción entre las galaxias en el grupo, y también sobre la relación de las galaxias con el medio intragrupal”, explica Ute Lisenfeld. 

Las nuevas observaciones demuestran que existe un gas difuso con una baja densidad y con una gran extensión, llegando muy lejos del centro del grupo. Con mucha probabilidad, esta estructura de gas lleva ahí desde aproximadamente mil millones de años.

“Las observaciones son un desafío para nuestra teoría actual de la formación y evolución de grupos de galaxias porque no está claro como un gas atómico con tan baja densidad puede sobrevivir la ionización del fondo intergaláctica de radiación ultravioleta durante tanto tiempo”, concluye la investigadora de la UGR.