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Teléscopio ALMA ve un agujero en el Universo

Los acontecimientos que rodean el Big Bang fueron tan cataclísmicos que dejaron una huella indeleble en la composición del cosmos. Hoy podemos detectar estas cicatrices mediante la observación de la luz más antigua del universo. Dado que fue generada hace casi 14.000 millones de años, esta luz — que existe ahora como una débil radiación de microondas y es denominada fondo cósmico de microondas (CMB, de Cosmic Microwave Background) — se ha expandido, impregnando el cosmos entero y llenándolo de fotones detectables.

¿Qué es ALMA?

En lo alto del llano de Chajnantor, en la Cordillera de los Andes, en Chile, el Observatorio Europeo Austral (ESO), opera, junto con sus socios internacionales, el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), un telescopio de vanguardia para estudiar la luz de algunos de los objetos más fríos del Universo. Esta luz tiene longitudes de onda de alrededor de un milímetro, entre el infrarrojo y las ondas de radio, por lo que se conoce como radiación milimétrica o submilimétrica. ALMA está compuesto por 66 antenas de alta precisión, repartidas a distancias que pueden alcanzar los 16 kilómetros. Esta colaboración global es el mayor proyecto astronómico basado en tierra desarrollado hasta el momento.

Retomando lo que se ha podido observar con el teléscopio ALMA. El CMB puede utilizarse para sondear el cosmos a través de algo conocido como el efecto Siunyáiev-Zeldóvich (SZ), que se observó por primera vez hace 30 años. Detectamos el CMB aquí en la Tierra cuando los fotones de microondas que lo forman viajan a nosotros a través del espacio. En su viaje hacia nosotros, pueden pasar a través de cúmulos de galaxias que contienen electrones de alta energía. Estos electrones dan a los fotones un pequeño aumento de energía. Detectar estos fotones potenciados con nuestros telescopios es difícil, pero importante, ya que pueden ayudar a los astrónomos a comprender algunas de las propiedades fundamentales del universo, como la ubicación y la distribución de los densos cúmulos de galaxias.

Esta imagen muestra las primeras mediciones del efecto térmico Siunyáiev-Zeldóvich con el conjunto ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), en Chile. Los astrónomos combinaron datos de antenas de ALMA de 7 y 12 metros para producir la imagen más nítida posible. El objetivo era uno de los cúmulos de galaxias más masivos conocido, RX J1347.5–1145, que vemos en la imagen como un “agujero” oscuro. Los colores se corresponden con el brillo: en otras palabras, el número de fotones detectados en la gama de longitud de onda estudiada. Los parches rojos, naranjas y amarillos son especialmente brillantes, los cian y verdes tienen un brillo medio, y los azules y morados tienen poco brillo. La distribución de la energía de los fotones del CMB cambia y aparece como una disminución de la temperatura en la longitud de onda observada por ALMA, por lo tanto, en esta imagen se observa un parche oscuro (tonos azul-púrpura) en el lugar en el que se encuentra el cúmulo.

Fuente: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/T. Kitayama (Toho University, Japan)/ESA/Hubble & NASA

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