Un radiotelescopio capta la sombra de un cúmulo de galaxias exprés
La radiación cósmica de fondo es una luz débil que quedó tras el Big Bang. Llena el cielo de manera uniforme, pero en su camino se encuentra con obstáculos. Uno de ellos son los cúmulos de galaxias, en cuyo interior hay un gas muy caliente. Cuando los fotones de la radiación de fondo atraviesan este gas, algunos reciben un empujón extra y cambian de energía. Como resultado, en la dirección del cúmulo la radiación de fondo se ve un poco más tenue, como si apareciera una sombra sobre un fondo brillante.
Los astrónomos apuntaron el radiotelescopio del Observatorio de Cerdeña hacia el cúmulo de galaxias MACS J1752+4440. A una frecuencia de 18,6 GHz observaron precisamente esa sombra: una pequeña disminución de brillo en el centro del cúmulo. Es la primera vez que se logra captar este efecto desde la Tierra a una frecuencia tan baja y con una alta resolución angular. Antes, observaciones similares las hacían principalmente satélites, que ven todo el cielo a la vez pero no distinguen detalles finos.
Para entender cómo se distribuye el gas dentro del cúmulo, los científicos construyeron un modelo y ajustaron sus parámetros. Resultó que la nube de gas tiene un radio de unas 500 000 años luz, y en su centro hay aproximadamente 2500 electrones por centímetro cúbico. Estas cifras concuerdan con lo que se esperaba para un cúmulo de esa masa. Esto significa que el método funciona y se puede aplicar a otros cúmulos.
La sombra en la radiación de fondo no es solo una imagen bonita. Su forma permite reconstruir cómo se extiende el gas dentro del cúmulo, lo que a su vez ayuda a pesar el cúmulo y a comprobar cómo funciona la gravedad a escalas enormes. El telescopio de Cerdeña ha demostrado que puede ver estas sombras desde la Tierra, y ahora los astrónomos podrán estudiar los cúmulos de galaxias con más detalle que antes.
El efecto por el cual el gas caliente en los cúmulos de galaxias distorsiona la radiación de fondo lleva el nombre de los físicos soviéticos Rashid Sunyaev y Yakov Zeldovich, que lo predijeron en 1969.
En la novela "Contacto" de Carl Sagan, los radiotelescopios captan una señal de una civilización extraterrestre; aquí, en cambio, el telescopio no escucha una señal, sino el propio eco del Big Bang.