Hubble examina Cloud-9, el primero de un nuevo tipo de objeto
Una imagen etiquetada como "Cloud 9 HST ACS WFC". Debajo, una clave de color muestra F606W en azul, F814W en naranja y Radio VLA en morado. Una región del espacio está mayormente llena de galaxias de fondo, con una estrella prominente en la esquina superior izquierda. Una gran mancha de neblina morada ocupa gran parte del campo. Dentro de la región morada, una zona poco destacable está delimitada por un círculo blanco discontinuo. Abajo a la izquierda, una barra de escala que se extiende aproximadamente un sexto de la imagen está etiquetada como 2000 años luz y 30 segundos de arco. Abajo a la derecha, se ven las flechas de la brújula: el este apunta a las 10 en punto y el norte a las 2 en punto.
Fuente ESA/Hubble
Un equipo que utiliza el Telescopio Espacial Hubble de la NASA/ESA ha descubierto un nuevo tipo de objeto astronómico: una nube de materia oscura, rica en gas y sin estrellas, considerada una reliquia o remanente de la formación temprana de galaxias. Apodada «Nube-9», esta es la primera detección confirmada de un objeto de este tipo en el Universo. El hallazgo profundiza la comprensión de la formación de galaxias, el Universo primitivo y la naturaleza de la materia oscura.
«Esta es la historia de una galaxia fallida», declaró el investigador principal del programa, Alejandro Benítez-Llambay, de la Universidad Milano-Bicocca en Milán, Italia. «En ciencia, solemos aprender más de los fracasos que de los éxitos. En este caso, la ausencia de estrellas confirma la teoría. Nos indica que hemos encontrado en el Universo local un componente fundamental de una galaxia que aún no se ha formado».
«Esta nube es una ventana al Universo oscuro», explicó Andrew Fox, miembro del equipo de AURA/STScI para la Agencia Espacial Europea. Sabemos, por teoría, que se espera que la mayor parte de la masa del Universo sea materia oscura, pero es difícil detectar este material oscuro porque no emite luz. Cloud-9 nos ofrece una visión excepcional de una nube dominada por materia oscura.
El objeto se denomina Nube de Hi-1 con Reionización Limitada (RELHIC). El término «H-1» se refiere al hidrógeno neutro, y «RELHIC» describe una nube de hidrógeno natal de los inicios del Universo, un remanente fósil que no ha formado estrellas. Durante años, los científicos han buscado evidencia de este objeto fantasma teórico. No fue hasta que orientaron el Hubble hacia la nube, confirmando que efectivamente no tiene estrellas, que encontraron respaldo para la teoría.
«Antes de usar el Hubble, se podría argumentar que se trata de una galaxia enana débil que no podíamos ver con telescopios terrestres. Simplemente no tenían la suficiente sensibilidad para descubrir estrellas», explicó el autor principal, Gagandeep Anand, del STScI. «Pero con la Cámara Avanzada para Sondeos del Hubble, podemos confirmar que no hay nada allí».
El descubrimiento de esta nube reliquia fue una sorpresa. “Entre nuestros vecinos galácticos, podría haber algunas casas abandonadas”, afirmó Rachael Beaton, del STScI, quien también forma parte del equipo de investigación.
Se cree que las RELHIC son nubes de materia oscura que no lograron acumular suficiente gas para formar estrellas. Representan una ventana a las primeras etapas de la formación de galaxias. Nube-9 sugiere la existencia de muchas otras estructuras pequeñas dominadas por materia oscura en el Universo: otras galaxias fallidas. Este descubrimiento proporciona nuevos conocimientos sobre los componentes oscuros del Universo que son difíciles de estudiar mediante las observaciones tradicionales, que se centran en objetos brillantes como estrellas y galaxias.
Los científicos han estado estudiando las nubes de hidrógeno cerca de la Vía Láctea durante muchos años, y estas nubes tienden a ser mucho más grandes e irregulares que Nube-9. En comparación con otras nubes observadas, Nube-9 es más pequeña, más compacta y muy esférica, lo que le da un aspecto muy diferente al de otras nubes.
El núcleo de este objeto está compuesto de hidrógeno neutro y tiene un diámetro de aproximadamente 4900 años luz. El gas hidrógeno en Nube-9 tiene aproximadamente un millón de veces la masa del Sol. Pero si la presión del gas equilibra la gravedad de la nube de materia oscura, como parece ser el caso, Nube-9 debe estar fuertemente dominada por materia oscura, con aproximadamente 5 mil millones de masas solares.
Nube-9 es un ejemplo de las estructuras y los misterios que no involucran estrellas. Observar solo las estrellas no ofrece una visión completa. Estudiar el gas y la materia oscura ayuda a comprender mejor qué sucede en estos sistemas, algo que de otro modo se desconocería.
Observacionalmente, identificar estas galaxias fallidas es un desafío porque los objetos cercanos las eclipsan. Estos sistemas también son vulnerables a efectos ambientales como la extracción por presión dinámica, que puede eliminar gas a medida que la nube se desplaza por el espacio intergaláctico. Estos factores reducen aún más su número esperado.
La reliquia sin estrellas fue descubierta hace tres años como parte de un estudio de radio realizado por el Telescopio Esférico de Apertura de Quinientos Metros (FAST) en Guizhou, China. Este hallazgo fue confirmado posteriormente por el Telescopio Green Bank y las instalaciones del Very Large Array en Estados Unidos. Sin embargo, solo con el Hubble los investigadores pudieron determinar definitivamente que la galaxia fallida no contiene estrellas.
Nube-9 recibió simplemente un nombre secuencial, al ser la novena nube de gas identificada en las afueras de una galaxia espiral cercana, Messier 94 (M94). La nube se encuentra cerca de M94 y parece tener una asociación física con ella. Los datos de radio de alta resolución muestran ligeras distorsiones de gas, lo que posiblemente indica una interacción entre la nube y la galaxia.
La nube podría eventualmente formar una galaxia en el futuro, siempre que aumente su masa, aunque se especula sobre cómo ocurriría esto. Si fuera mucho más grande, digamos, más de 5 mil millones de veces la masa de nuestro Sol, habría colapsado, formado estrellas y se habría convertido en una galaxia que no se diferenciaría de cualquier otra galaxia que vemos. Si fuera mucho más pequeño, el gas podría haberse dispersado e ionizado, y no quedaría mucho. Sin embargo, se encuentra en un punto óptimo donde podría permanecer como RELHIC.
La ausencia de estrellas en este objeto ofrece una perspectiva única sobre las propiedades intrínsecas de las nubes de materia oscura. Se espera que la rareza de estos objetos y el potencial para futuros estudios impulsen el descubrimiento de más de estas «galaxias fallidas» o «reliquias», lo que resultará en un mayor conocimiento del universo primitivo y la física de la materia oscura.
Este resultado se publicó en The Astrophysical Journal Letters y se presentó en una conferencia de prensa durante la 247.ª reunión de la Sociedad Astronómica Americana.
Referencia
- Anand, Gagandeep S. et al. «The First RELHIC? Cloud-9 is a Starless Gas Cloud». 2025.nov, 993, 2, DOI: 10.3847/2041-8213/ae1584. https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2025ApJ…993L..55A/exportcitation
