Un equipo internacional de astrónomos ha anunciado el descubrimiento del protosúpercúmulo de galaxias más distante y temprano conocido, llamado COSMOS-z3.1-A, una agrupación gigantesca que comenzó a formarse cuando el universo tenía apenas 2.100 millones de años, apenas el 15 % de su edad actual. Este hallazgo, publicado en la revista The Astrophysical Journal, confirma teorías sobre la evolución de cúmulos galácticos y aporta nueva luz sobre la compleja red que vincula las galaxias en el cosmos.
Los supercúmulos son enormes conglomerados de galaxias, los mayores del universo, formados por la fusión de múltiples cúmulos galácticos. COSMOS-z3.1-A ya muestra una masa equivalente a unas 5.000 veces la masa de nuestra galaxia, la Vía Láctea, y se espera que evolucione hasta convertirse en un auténtico “cúmulo de cúmulos”.
El equipo científico se basó principalmente en datos del sondeo ODIN, realizado mediante la Cámara de Energía Oscura (DECam), instalada en el telescopio Víctor M. Blanco de 4 metros en Chile. DECam posee una resolución de 570 megapíxeles y un amplio campo de visión, lo que permitió recopilar imágenes profundas del cielo austral durante más de 100 noches en los últimos tres años. 
Un vistazo al universo temprano
Los cúmulos de galaxias son las estructuras gravitacionales más grandes y masivas que existen, abarcando millones de años luz sostenidos por la materia oscura. Mientras que los cúmulos locales son estructuras maduras, los protosúpercúmulos, como COSMOS-z3.1-A, son colecciones aún en formación, donde galaxias y cúmulos comienzan a fundirse entre sí.
El análisis inicial detectó 150 protoclústeres formados cuando el universo tenía entre 1 y 3 mil millones de años. De ellos, COSMOS-z3.1-A y un segundo llamado COSMOS-z3.1-C sobresalieron por la alta concentración de galaxias.
Mapeo tridimensional en profundidad
Para conocer con mayor detalle la disposición y distancia real de estas estructuras, los investigadores emplearon conjuntos de espectrógrafos avanzados. Entre ellos destaca el Instrumento Espectroscópico de Energía Oscura (DESI), capaz de medir simultáneamente la distancia a 5.000 galaxias, así como el GMOS en el telescopio Gemini Sur y el DEIMOS del telescopio Keck II en Hawái.
Estas observaciones en 3D revelaron que COSMOS-z3.1-A no es un simple protoclúster, sino un auténtico protosúpercúmulo, una rareza cosmológica que ocupa las regiones más densas y masivas del universo y que se localiza en la confluencia de múltiples filamentos de la red cósmica, el tejido que articula la distribución tanto de materia visible como oscura en el espacio.
Evolución y futuro cósmico
Según las predicciones basadas en estos mapas, COSMOS-z3.1-A y COSMOS-z3.1-C evolucionarán hasta superar en masa al mayor cúmulo galáctico conocido en nuestro entorno local, el cúmulo de Coma. Estas estructuras, observadas cuando el universo era extremadamente joven, presentan una distribución irregular y fragmentada, en línea con modelos que plantean un crecimiento “de abajo hacia arriba”, donde estructuras menores colapsan y se fusionan para formar conglomerados cada vez más grandes y redondeados.
Como explica la investigadora Vandana Ramakrishnan, líder del estudio durante su etapa como estudiante en la Universidad de Purdue: “COSMOS-z3.1-A representa las regiones más densas y extremas del universo, con una frecuencia estimada de menos de un objeto así por cada 10.000 cúmulos conocidos”.
El estudio también subraya la importancia del método tridimensional para distinguir núcleos y periferias de estos protoclústeres y entender cómo la red cósmica alimenta su crecimiento mediante los filamentos interconectados.
Mirando hacia adelante
El equipo confía en que la próxima década traerá nuevos avances vinculados a proyectos como el Legacy Survey of Space and Time (LSST) del Observatorio Rubin, que mapeará todo el hemisferio sur de forma continua y complementará las observaciones profundas del sondeo ODIN. La combinación de estos datos permitirá seguir explorando la evolución de los cúmulos de galaxias a lo largo de la historia cósmica, desde sus albores hasta la actualidad.
