Cúmulos de galaxias: qué son, cuántos hay, tipos y ejemplos

Los cúmulos de galaxias son las estructuras del universo mantenidas juntas por la gravedad. Están formados por cientos o incluso miles de galaxias unidas, junto con grandes cantidades de gas caliente y materia oscura. Estas agrupaciones de galaxias son regiones clave para estudiar la evolución del cosmos, ya que contienen pistas sobre la formación de las galaxias, la distribución de la materia y la influencia de la energía oscura.

El gas caliente dentro de los cúmulos emite rayos X debido a su alta temperatura, que puede alcanzar millones de grados Kelvin. Este gas, junto con la materia oscura, representa la mayor parte de la masa del cúmulo, mientras que las galaxias visibles constituyen solo una fracción pequeña. Los cúmulos de galaxias se agrupan en estructuras aún más grandes, conjunto de cúmulos de galaxias, conocidas como supercúmulos de galaxias, que forman la red cósmica del universo.

Entre las características principales de los cúmulos de galaxias, se destacan:

• Tamaño masivo: pueden medir millones de años luz de diámetro.
• Composición diversa: incluyen galaxias, gas caliente y materia oscura.
• Gas intergaláctico: contienen gas a temperaturas extremadamente altas, que emite radiación en rayos X.
• Dominio de materia oscura: más del 80% de la masa del cúmulo está formada por materia oscura, que no emite ni refleja luz.
• Formación jerárquica: se forman a partir de fusiones de grupos más pequeños de galaxias debido a la gravedad.
• Efecto gravitacional: su gravedad afecta la luz de objetos más distantes, creando fenómenos como lentes gravitacionales.
• Ubicación en la red cósmica: están conectados por filamentos de materia en la estructura a gran escala del universo.
• Diversidad de galaxias: contienen galaxias elípticas, espirales e irregulares, siendo las elípticas más comunes en el núcleo del cúmulo.

La cantidad de cúmulos de galaxias en el universo observable es difícil de determinar con precisión, pero los estudios astronómicos han proporcionado estimaciones significativas:

• En el universo observable: se calcula que hay cientos de miles de cúmulos de galaxias distribuidos en el cosmos visible. Este número podría ser aún mayor si se consideran cúmulos más pequeños o menos densos.
• Estudios específicos: como el Catálogo Abell, uno de los más reconocidos, incluye más de 4.000 cúmulos ricos en galaxias cercanas. Mientras que investigaciones modernas, como las realizadas con el Sloan Digital Sky Survey (SDSS) y el satélite Planck, han identificado decenas de miles de cúmulos en diferentes distancias y escalas.
• Estructura del universo: es necesario aclarar que los cúmulos de galaxias no están distribuidos de manera uniforme; se agrupan en gigantescas estructuras llamadas supercúmulos, lo cual dificulta el conteo individual de los cúmulos.

Los cúmulos de galaxias se clasifican según las características de las galaxias que los componen. La forma de estas galaxias predominantes varía y puede estar relacionada con la dinámica y la evolución del cúmulo. A continuación, presentaremos los principales tipos de galaxias:

• Cúmulos dominados por galaxias elípticas: en estos cúmulos, la mayoría de las galaxias son elípticas. Estas galaxias tienen formas redondeadas o alargadas y carecen de estructuras como brazos espirales. Se encuentran principalmente en las regiones centrales del cúmulo, donde las interacciones gravitacionales son más intensas.
• Cúmulos dominados por galaxias espirales: en este tipo de cúmulo predominan las galaxias con brazos espirales bien definidos, que suelen ser jóvenes y ricas en gas y estrellas activas. Se encuentran en las regiones externas del cúmulo, donde las interacciones son menos violentas.
• Cúmulos mixtos: en estos cúmulos, hay una mezcla equilibrada de galaxias elípticas y espirales. Representan una etapa de transición en la evolución de los cúmulos.
• Cúmulos con galaxias irregulares: en este tipo, predominan galaxias con formas poco definidas, muchas veces resultado de colisiones e interacciones gravitacionales. Son menos comunes y suelen encontrarse en cúmulos con actividad dinámica reciente.

• Cúmulo de Virgo: es uno de los cúmulos más cercanos a la Vía Láctea, ubicado a unos 54 millones de años luz de distancia. Contiene más de 1.300 galaxias identificadas, aunque el número total podría superar las 2.000. Es un cúmulo mixto, dominado por galaxias elípticas en su centro, como M87, pero también incluye galaxias espirales como M90.
• Cúmulo de Coma: ubicado a unos 321 millones de años luz, el Cúmulo de Coma es uno de los cúmulos más densos, con más de 1.000 galaxias identificadas. Se caracteriza por la abundancia de galaxias elípticas, que dominan su núcleo. Es un ejemplo clave para estudiar la evolución de cúmulos masivos.
• Cúmulo de Fornax: este cúmulo, situado a aproximadamente 62 millones de años luz, es menos masivo que el de Virgo pero igual de interesante. Contiene una mezcla de galaxias espirales y elípticas, destacando la galaxia elíptica NGC 1399 como la más brillante del cúmulo.
• Grupo Local: aunque técnicamente no es un cúmulo, el Grupo Local es una agrupación pequeña de más de 50 galaxias, entre las que destacan la Vía Láctea, Andrómeda y la Galaxia del Triángulo. Está ubicado en el borde de la influencia gravitacional del Cúmulo de Virgo.
• Cúmulo de Hércules: situado a 500 millones de años luz, contiene una mezcla de galaxias elípticas y espirales. Su distribución de galaxias y estructura sugiere que está en un estado de formación activa, con varias subestructuras.
• Cúmulo de Abell 1689: ubicado a 2,2 mil millones de años luz, es conocido por su capacidad para crear lentes gravitacionales, que permiten observar galaxias extremadamente distantes. Es un cúmulo masivo y compacto, ideal para estudiar la distribución de la materia oscura.

Ahora que ya sabes qué son los cúmulos de galaxias, no te pierdas estas Curiosidades del universo.

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