Cuando el universo tenía unos 350 millones de años estaba oscuro:no había estrellas ni galaxias, sólo gas neutro, principalmente hidrógeno, el residuo del Big Bang. Ese período de niebla comenzó a aclararse cuando los átomos se agruparon para formar las primeras estrellas y los primeros quásares, provocando que el gas se ionice y que los fotones de alta energía viajen libremente a través del espacio.

Esta época llamada la época de la "reionización", duró unos 370 millones de años y las primeras grandes estructuras del universo aparecen como grupos o cúmulos de galaxias.

Un equipo internacional de astrónomos agrupados en el consorcio LAGER (Lyman Alpha Galaxies in the Epoch of Reionization), integrado por Leopoldo Infante, Director del Observatorio Las Campanas de Carnegie, e investigador postdoctoral Jorge González-López, descubrió el cúmulo de galaxias de alta densidad más distante, o protocolluster, jamás observado. Este estudio, publicado en Astronomía de la naturaleza , abre nuevas vías para comprender la evolución de las regiones de alta densidad del universo y las galaxias que las componen.

"Hemos encontrado un protoglúster observado cuando el universo tenía menos del 6 por ciento de su edad actual, cerca del final del período de reionización. Es el protocolo más distante hasta ahora confirmado con espectroscopía. Una estimación de la masa involucrada sugiere que para la época actual, sería un cúmulo masivo de galaxias similar al famoso cúmulo de Coma en el universo cercano, Infante explicó.

La cámara de energía oscura (DECam), montado en el Telescopio Víctor M. Blanco de 4 metros del Observatorio Interamericano Cerro Tololo (CTIO), que es un programa de NOIRLab de NSF y está ubicado en Chile, se utilizó para realizar la investigación.

La confirmación de las galaxias candidatas se logró luego con los espectros obtenidos con los telescopios de Magallanes de 6,5 metros en el Observatorio Las Campanas. junto con una cuidadosa reducción y análisis de datos.

Las condiciones del cielo en el Observatorio Las Campanas, Infante enfatizó, permitir lo profundo, observaciones de alta resolución de objetos muy débiles.

"Los telescopios de Magallanes, con su óptica activa y espectrógrafos extremadamente sensibles, nos permiten observar galaxias cuya luz se emitió ya 750 millones de años después del Big Bang, Infante destacó.

La encuesta LAGER busca comprender la física en el momento de la reionización, pero en el contexto de la formación y evolución de galaxias.

"Esta investigación es importante porque establece las condiciones de la materia en el universo en el momento de la reionización, cuando se formaron las galaxias. El descubrimiento del protoglúster hace posible no solo estudiar galaxias individuales, sino también para comprender cómo se forman los grupos y las estructuras en el universo. Al mismo tiempo, revela las condiciones iniciales para la formación de estructuras, "Agregó Infante.

Hasta aquí, el estudio LAGER ha descubierto decenas de galaxias cuya luz se emitió cuando el universo tenía unos 750 millones de años. Para comprender las condiciones físicas de la materia en el universo en esas edades, los investigadores deben multiplicar el número de galaxias observadas por un factor de al menos 10.

"Continuaremos examinando más de estas galaxias utilizando los telescopios Blanco de 4 metros y Magallanes de 6,5 metros hasta que alcancemos la precisión estadística necesaria. Estamos seguros de que en el proceso encontraremos muchos otros objetos interesantes como el protocolo descubierto en este trabaja, "concluyó el director de LCO.