En una galaxia ultra-lejana

Con el poder combinado de los telescopios de la NASA Spitzer y Hubble, junto a un efecto de ampliación cósmica,  astrónomos han descubierto lo que podría ser la galaxia más distante jamás vista. La luz de la galaxia joven capturada por los observatorios en órbita brilló por primera vez  hace 137000 millones de años de antigüedad, cuando el universo tenía tan sólo 500 millones de años.

La galaxia lejana existía en una época importante cuando el universo empezó el tránsito de la llamada edad oscura cósmica. Durante este período, el universo pasó de ser una extensión oscura y sin estrellas a ser el cosmos reconocible lleno de galaxias. El descubrimiento de esta pequeña galaxia abre una ventana a lo más profundo, a las épocas más remotas de la historia cósmica.

“Esta galaxia es, con bastante fiabilidad,  el objeto más distante jamás observado”, dijo Wei Zheng,  científico principal de investigación en el departamento de física y astronomía en la Universidad Johns Hopkins  en Baltimore, quien es el autor principal de un nuevo artículo que aparece en Nature. “El trabajo futuro que implica esta galaxia, así como otros similares que esperamos encontrar, nos permitirá estudiar los primeros objetos del Universo y cómo la Edad Media del mismo terminó.” 

La luz de la galaxia primordial viajó unos 13,2 mil millones de años luz antes de llegar a los telescopios de la NASA. En otras palabras, la luz de las estrellas de esta galaxia fue vista por el Hubble y el Spitzer cuando el universo tenía apenas un 3,6 por ciento de su edad actual. Técnicamente hablando, la galaxia tiene un corrimiento al rojo, o “z”, de 9,6. El término desplazamiento al rojo se refiere a la cantidad de luz de un objeto que se ha desplazado hacia longitudes de onda más largas como resultado de la expansión del universo. Los astrónomos utilizan ese corrimiento al rojo para describir distancias cósmicas.

A diferencia de detecciones anteriores de galaxias candidatas en este rango de edad, se vislumbraban sólo en un color, o banda; esta galaxia recién descubierta es vista en cinco bandas de frecuencia diferentes. Como parte del programa Cluster Lensing And Supernova Survey, el Telescopio Espacial Hubble registró la recién descrita lejana galaxia en cuatro bandas de longitud de onda visible e infrarroja. Por su parte el Spitzer la midió en una quinta banda, fr mayor longitud de onda infrarrojo, colocando el descubrimiento sobre una base firme para asegurar su edad.

Los objetos a estas distancias extremas están en su mayoría más allá de la sensibilidad de detección de grandes telescopios actuales. Para capturar estas primeras galaxias distantes, los astrónomos confían en el efecto de lente gravitacional. En este fenómeno, predicho por Albert Einstein hace un siglo, la gravedad de los objetos en primer plano distorsiona y magnifica la luz de los objetos del fondo. Un cúmulo masivo de galaxias situado entre nuestra galaxia y la galaxia recién descubierta magnifica la luz de la galaxia recién descubierta, y el brillo del objeto remoto se amplifica unas 15 veces.

Basándose en las observaciones del Hubble y Spitzer, los astrónomos creen que la galaxia distante tenía una edad inferior a 200 millones años de edad cuando emitió la luz que ahora hemos recibido. También es pequeña y compacta, y se estima que contiene sólo el 1 por ciento de la masa de la Vía Láctea. De acuerdo con los principales teorías cosmológicas, las primeras galaxias en realidad deberían haber comenzado siendo muy pequeñas. A continuación, se fusionaron progresivamente, y con el tiempo acumularon el tamaño de las galaxias del universo más moderno.

Estas primeras galaxias probablemente jugaron un papel dominante en la época de la reionización, el evento que marcó la desaparición de la edad oscura del universo. Esta época comenzó  unos 400.000 años después del Big Bang, cuando el gas de hidrógeno neutro se formó a partir de partículas frías. Las primeras estrellas luminosas y sus galaxias anfitrionas habrían surgido unos pocos cientos de millones de años después. Se cree que la energía liberada por estas primeras galaxias pudo haber causado el hidrógeno neutro se esparciera por todo el universo para ionizarse (perder un electrón), un estado que el gas ha mantenido desde entonces.

“En esencia, durante la época de la reionización, las luces se encendieron en el universo “, dijo el coautor del artículo Leonidas Moustakas, científico investigador en el Laboratorio de Propulsión a Chorro, una división del Instituto de Tecnología de California en Pasadena, California

Los astrónomos planean estudiar el surgimiento de las primeras estrellas y galaxias y la época de reionización con el sucesor del Hubble y el Spitzer, el telescopio James Webb, el cual está programado para ser lanzado en 2018. La galaxia recién descubierta será probablemente un objetivo principal de estudio.

Para obtener más información sobre Spitzer y Hubble

Autor: White Clavin

Enlace original: NASA telescopes spy ultra-distant galaxy