Figura 1. Imágenes ópticas (combinación de imágenes tomadas en filtros rojo, verde y azul) y ultravioleta, del centro del Cúmulo Fénix e imágenes de Abell 2029 y Abell 2052. Imagen superior fue tomada con el Telescopio NOAO Blanco. Cortesía de Observatorio X-Ray de Chandra. Alta Resolución

Figura 2. Impresión artística de la galaxia en el centro de Cúmulo Fénix. Cortesía del Chandra Observatorio de Rayos X. Alta Resolución

Figura 3. Animación del enfriamiento del gas y la formación de estrellas cerca del centro del Cúmulo del Fénix. Cortesía del Chandra Observatorio de Rayos X.

Figura 4. Imagen en microondas (naranjo), óptico (rojo, verde y azul) y ultravioleta (azul) del cúmulo Fénix. Cortesía de Chandra Observatorio de Rayos X. Alta Resolución

Figura 5. Imagen compuesta de observaciones en óptico, UV y Rayos-X con un acercamiento de la región central a una imagen óptica/UV. Cortesía de Chandra Observatorio de Rayos X. Alta Resolución

La teleconferencia de la NASA está prevista a la 01:00 pm EDT, el 15 de agosto en: http://www.nasa.gov/home/hqnews/2012/aug/M12-147_Chandra_News_Conf.html

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Hasta ahora, la evidencia sobre lo que los astrónomos sospechan que ocurre en el centro de los cúmulos de galaxias más grande ha sido incómodamente escasa. La teoría predice que flujos de enfriamiento de gas se hunden hacia el centro del cúmulo, enciendo formación estelar extrema allí, pero hasta ahora – nada de nada.

La situación cambió dramáticamente cuando un gran equipo internacional de más de 80 astrónomos, liderados por el astrónomo becario postdoctoral de Hubble, Michael McDonald del Instituto de Tecnología de Massachusetts, estudió un recién descubierto (y entre los más grandes conocidos hasta ahora) cúmulo de galaxias. El equipo encontró evidencia de una formación estelar extrema, o una estallido estelar, significativamente más extenso que cualquiera observado con anterioridad en el centro de un cúmulo de galaxias gigantes. "Es en verdad reafirmante ver este proceso en acción," dice McDonald. "Futuros estudios de este sistema pudieran entregar más informacion sobre por qué en otros cúmulos no están formando estrellas en tal alta cifra, como debieran."

El resultado, publicado en la edición del 16 de agosto de Nature, comenzó a desarrollarse en el 2010 cuando los datos obtenidos del Telescopio del Polo Sur (SPT por sus siglas en inglés) permitieron a los astrónomos identificar el inmenso cúmulo de galaxias distante alrededor de 5.7 billion años luz. Llamada SPT-CLJ2344-4243, es uno de los más grandes cúmulos de galaxias en el universo.

"Nuestras primeras observaciones de este cúmulo realizadas con el telescopio de Gemini Sur en Chile son las que realmente ayudaron a iniciar este trabajo" dijo McDonald. "Fueron las primeras señales para darnos cuenta que la galaxia central en este cúmulo era una real bestia!" El Segundo autor del articulo, Matthew Bayliss de la Universidad de Harvard, agrega, "Cuando por la primera vez observé el espectro de Gemini, pensé que habíamos confundido los espectros, se veía simplemente extraño comparado con cualquier otra cosa de este tipo." Bayliss y el estudiante graduado de Harvard Jonathan Ruel utilizaron los datos de Gemini para determinar la distancia del cúmulo; ellos también corroboraron su gran masa con estimaciones provenientes de datos obtenidos con el Observatorio de Rayos X Chandra. Datos del estudio hecho por el Observatorio de Astronomía Nacional (NOAO) Telescopio Blanco en Chile aumentó la temprana caracterización de este cúmulo. Una imagen del Blanco del cúmulo es disponible como parte de este comunicado de prensa.

Con este resultado, los astrónomos ahora creen que finalmente han visto, al menos en este gran cúmulo de galaxias, lo que ellos esperaban encontrar hace mucho – un estallido masiva de formación estelar, presumiblemente alimentado por un extenso flujo de gas fluyendo hacia la galaxia central del cumulo. Es probable que el gas que se hunde haga que se encienda la formación estelar y crea un medio ambiente dinámico y activo – algo así como un frío frente de tormenta de truenos que se dispara en un caluroso día de verano. Esto está en un gran contraste con la mayoría de otros grandes cúmulos de galaxias donde las galaxias centrales parecían haberse detenido formando nuevas estrellas billiones de años atrás – una discrepancia incómoda conocida como el "problema del flujo de enfriamiento"

De acuerdo a la teoría, el plasma caliente que llena los espacios entre los miembros del cúmulo de galaxias debiera brillar en rayos X a medida que se enfría, en más o menos la misma forma que los carbones calientes brillan en color rojizo. A medida que se forma el cúmulo de la galaxias, este plasma inicialmente se calienta debido a la energía gravitacional emanada del flujo de las galaxias más pequeñas hacia el centro del cúmulo. A medida que el gas se enfría, debiera condensarse y hundirse hacia dentro (conocido como el flujo enfriador). En el centro del cúmulo, este flujo que enfría puede llevar a centros muy densos de gas, denominados “centros fríos,” los cuales debieran encender estallidos de formaciones estelares en todos los cúmulos que pasan por este proceso. La mayoría de estas predicciones han sido confirmadas con observaciones – el brillo de Rayos X, las temperaturas más bajas en los centros de los cúmulos – pero las estallidos estelares que acompañan este enfriamiento continúan siendo poco comunes.

SPT-CLJ2344-4243, nombrada también como el "Cúmulo Fénix", se ubica en dirección de la constelación del sur Fénix, lo cual McDonald suggiere que es un nombre muy apropiado. "La mitología de Fénix – un ave que asciende desde sus cenizas – es una gran manera de describir este objeto resucitado," dice McDonald. "Mientras la mayoria de las galaxias al centro de los cúmulos pueden haber estado dormidas durante miles de millones de años, la galaxia central en este cúmulo parece haber vuelto a la vida con una nueva estallido de formación estelar."

El equipo combinó multiples observaciones desde tierra y espaciales incluyendo datos del telescopio de 8 metros Gemini Sur y del 4 metros NOAO Blanco, ambos en Chile y financiados con el apoyo de la Fundación Nacional de las Ciencias de EEUU (ya que fue el Telescopio del Polo Sur el que hizo el descubrimiento inicial de este cúmulo de galaxia en el 2010) . Observaciones hechos desde el espacio que eran críticas para esta investigación también incluyeron al Observatorio Chandra Rayos X, los observatorios WISE y GALEX de NASA y el Observatorio Herschel de la Agencia Espacial Europea.