La UCO revela los “registros fósiles” de la evolución de las galaxias con la visión más profunda del cúmulo de Coma

El cúmulo de Coma es una de las agrupaciones de galaxias más masivas y estudiadas del universo cercano. Situado a unos 300 millones de años luz y formado por miles de galaxias, su importancia histórica en astronomía es excepcional, ya que su observación proporcionó en la década de 1930 las primeras evidencias sobre la existencia de materia oscura. Desde entonces, Coma se ha utilizado como el laboratorio de referencia para estudiar cómo evolucionan las galaxias en los entornos más densos del universo, cómo interactúan entre sí, cómo pierden estrellas y gas y cómo se construyen progresivamente los grandes cúmulos.

Para continuar desentrañando sus secretos, el proyecto internacional Heron Coma Project busca hacer visibles las estructuras más débiles del cúmulo, aquellas que no se perciben a través de las observaciones convencionales y que atesoran valiosa información sobre la formación y evolución de las galaxias. La Universidad de Córdoba, a través del investigador del Departamento de Física Javier Román, lidera esta iniciativa que ya ha permitido estudiar la luz intracumular de Coma y descubrir la Giant Coma Stream, la corriente estelar más débil jamás detectada mediante técnicas de fotometría de superficie y la de mayor extensión conocida. Ahora, el proyecto, desarrollado junto con el profesor R. Michael Rich de la Universidad de California en Los Ángeles (UCLA) y en el que también participa el Instituto de Astrofísica de Andalucía, acaba de publicar una visión global del cúmulo de Coma que muestra simultáneamente las galaxias que lo forman, sus enormes envolturas estelares, las corrientes y colas producidas por las interacciones gravitatorias y la luz intracumular que ocupa el espacio entre ellas. Un hallazgo que ha sido posible, explica Javier Román, mediante una estudiada combinación de técnicas en la que el procesamiento de imágenes juega un papel fundamental.

Los halos estelares, las corrientes de estrellas, las colas de marea o la luz intracumular son estructuras extremadamente débiles que conservan, explica Román, las huellas de los procesos de acreción, interacción y destrucción de galaxias que han tenido lugar durante miles de millones de años. Detectar estos “registros fósiles” galácticos es fundamental para reconstruir su historia de formación y evolución, pero a causa de su debilidad suelen permanecer ocultas en observaciones convencionales. Estas estructuras “emiten cerca de 2.000 veces menos luz que propio cielo en la noche más oscura”, señala el investigador, que destaca el reto que supone “tratar de recuperar una señal astronómica tan extremadamente débil”.

Para obtener estas imágenes se combinaron cerca de 100 horas de observación y un minucioso procesamiento de imágenes posterior. Para el trabajo se empleó el telescopio Jeanne Rich, situado en Lockwood Valley, específicamente diseñado para ser muy eficiente en la detección de estructuras de bajo brillo superficial pese a contar con una apertura de solo 71 centímetros, comparable a los mayores telescopios amateurs.

Una vez tomadas las imágenes da comienzo la labor de su procesamiento. “El reto no consiste únicamente en recoger suficientes fotones mediante largas exposiciones o telescopios de gran apertura, sino en distinguir la tenue señal astronómica de las pequeñas variaciones introducidas por la atmósfera, la luz dispersada por estrellas brillantes, el instrumento y el propio tratamiento de los datos”, explica Javier Román. Para ello, “hemos desarrollado y aplicado un procesamiento específicamente diseñado para preservar la emisión de muy bajo brillo superficial y minimizar estos efectos sistemáticos”.

La combinación del diseño del telescopio, la estrategia observacional y el cuidadoso tratamiento de las imágenes “nos ha permitido sacar prácticamente todo el potencial de los datos y alcanzar profundidades sin precedentes en el estudio del cúmulo de Coma”, situando los resultados “entre las observaciones de cúmulos de galaxias más profundas realizadas hasta la fecha en el régimen de bajo brillo superficial”. En conjunto, la imagen permite observar diferentes etapas del proceso mediante el cual las galaxias interactúan, son transformadas y pierden parte de sus estrellas, que terminan incorporándose progresivamente al medio intracumular.

Así, este proyecto internacional no solo está ayudando a comprender mejor las dinámicas del cúmulo de Coma sino que, al mismo tiempo, pone sus resultados al alcance de la sociedad en general y de la comunidad científica en particular a través de su página web. Este canal da acceso de forma totalmente pública a los datos e imágenes obtenidas, de forma que puedan facilitar nuevos estudios y que el conocimiento sobre las galaxias, como el propio universo, se expanda.

Referencia: Javier Román, R. Michael Rich, Pablo M. Sánchez-Alarcón, Yolanda Jiménez-Teja, Chester Li, Mónica Esquide. “The HERON Coma Project: Exploring the low-surface-brightness frontiers in the Coma cluster”. Astronomy & Astrophysics, 713 (2026) https://doi.org/10.1051/0004-6361/202662310