Un equipo investigadores dirigidos por Alejandro Benítez-Llambay, que utiliza el
Telescopio Espacial Hubble, ha descubierto un nuevo tipo de objeto astronómico, un objeto sin estrellas y rico en gas. Considerada una nube de materia oscura, es una reliquia o remanente de la formación temprana de galaxias. Apodado
Cloud-9
y catalogado como
[ZZY2023] 9, supone la primera detección confirmada de un objeto de este tipo en el
Universo, un hallazgo que promueve la comprensión de la formación de galaxias, el Universo temprano y la naturaleza de la materia oscura en sí misma. Se ha encontrado en el Universo local un bloque de construcción primordial de una galaxia que no se ha formado. Pase el ratón sobre la imagen para ver la ubicación del objeto, el color rosa indica los datos de radio del
Very Large Array Telescope VLA ubicado en
Tierra.
El objeto que se esconde en el centro de esta imagen, es una nube HI de reionización limitada o RELHIC. El término HI se refiere al hidrógeno neutro, y RELHIC describe una nube de hidrógeno natal de los primeros días del Universo, un residuo fósil que no ha formado estrellas. Esta nube se habia observado con otros telescopios terrestres, los resultados de estas observaciones indicaban que no había estrellas o que no eran capaces de verlas. Durante años, los científicos han buscado evidencia de un objeto fantasma tan teórico. No fue hasta que dirigieron el Hubble hacia la nube, confirmando que efectivamente no tiene estrellas, lo que evdenciaba su verdadera naturaleza.
El descubrimiento de esta nube reliquia fue una sorpresa. Los astrónomos creen que las RELHIC son nubes de materia oscura que no pueden acumular suficiente gas para formar estrellas. Representan una ventana a las primeras etapas de la formación de las galaxias. Cloud-9 sugiere la existencia de muchas otras pequeñas estructuras dominadas por materia oscura a lo largo del Universo, que se podrían clasificar como galaxias fallidas. Este descubrimiento proporciona nuevos conocimientos sobre los componentes oscuros del Universo que son difíciles de estudiar mediante observaciones tradicionales, que se centran en objetos brillantes como estrellas y galaxias.
Los científicos han estudiado las nubes de hidrógeno cerca de la Vía Láctea durante muchos años, pero estas nubes tienden a ser mucho más grandes e irregulares que Cloud-9. En comparación con otras nubes de hidrógeno observadas, Cloud-9 es más pequeña, más compacta y muy esférica, lo que la hace ser muy diferente de las demás. El núcleo de este objeto está compuesto de hidrógeno neutro y tiene unos 4.900 años luz de diámetro. Los investigadores midieron el gas de hidrógeno en Cloud-9 por las ondas de radio que emite, tiene aproximadamente un millón de veces la masa del
Sol.
Suponiendo que la presión del gas equilibrase la gravedad de la nube de materia oscura, lo que parece ser el caso, los investigadores calcularon que la materia oscura de Cloud-9 debe tener unos cinco mil millones de masas solares. Cloud-9 es un ejemplo de estructuras y misterios que no involucran estrellas. Sólo mirar las estrellas no da una imagen completa. El estudio del gas y la materia oscura ayuda a proporcionar una comprensión más completa de lo que sucede en estos sistemas que de otro modo sería desconocido. Desde el punto de vista de la observación, identificar estas galaxias fallidas es un desafío porque los objetos cercanos las eclipsan.
Estos sistemas también son vulnerables a efectos ambientales como la extracción por presión de ariete, que puede eliminar el gas a medida que la nube se mueve a través del espacio intergaláctico. Estos factores reducen aún más sus cifras esperadas. La reliquia sin estrellas fue descubierta en 2023 como parte de un estudio de radio realizado por el Telescopio Esférico de 500 metros de apertura llamado FAST, ubicado en Guizhou, China, un hallazgo confirmado posteriormente por el Telescopio Green Bank y las instalaciones del Very Large Array en Estados Unidos. Pero sólo con el Hubble los investigadores pudieron determinar definitivamente que la galaxia fallida no contiene estrellas.
Cloud-9 fue nombrada por simple secuencia, ya que fue la novena nube de gas identificada en las afueras de una galaxia espiral cercana,
Messier 94. La nube está cerca de M94 y parece tener una asociación física con la galaxia. Los datos de radio de alta resolución muestran ligeras distorsiones del gas, lo que posiblemente indica una interacción entre la nube y la galaxia. La nube puede llegar a formar una galaxia en el futuro, siempre que se vuelva más masiva, aunque se especula cómo ocurriría eso. Si fuera mucho más grande, digamos, más de 5 mil millones de veces la masa de nuestro Sol, habría colapsado, habría formado estrellas y se habría convertido en una galaxia que no sería diferente de cualquier otra galaxia conocida.
Si fuera mucho más pequeña, el gas podría haberse dispersado e ionizado y no quedaría mucho. Pero está en un punto óptimo donde podría permanecer como RELHIC. La falta de estrellas en este objeto proporciona una ventana única a las propiedades intrínsecas de las nubes de materia oscura. Se espera que la rareza de tales objetos y el potencial para futuros estudios mejoren el descubrimiento de más de estas galaxias fallidas o reliquias, lo que permitirá conocer mejor el Universo primitivo y la física de la materia oscura.
Cloud-9 se localiza en dirección a la
Constelación de Canes Venatici y se sitúa a una distancia de unos 14 millones de años luz de la
Vía Láctea. La brillante estrella es
HD 111859, de octava magnitud y tipo espectral F3V, una estrella que se encuentra en primer plano dentro de nuestra propia galaxia. Es posible que futuras observaciones aclaren aún más las propiedades de ésta y otras esquivas nubes de materia oscura. En esta imagen el norte está 90º a la derecha de la vertical.
