Un objeto demasiado grande para las primeras etapas del Universo

Utilizando la información de un conjunto de telescopios, astrónomos han descubierto un misterioso objeto gigante que existió en una época cuando el universo tenía sólo unos 800 millones de años. Los objetos como éste son llamados Lyman-Alpha blobs extendidos, y son enormes masas de gas que pueden ser precursores de las galaxias. Esta mancha fue nombrado Himiko, en honor de una legendaria y misteriosa reina japonesa. Se extiende 55.000 años luz, un récord para ese momento temprano en el tiempo. Esa longitud es comparable al radio del disco de la Vía Láctea.

Los investigadores están desconcertados por el objeto. Incluso con datos excelentes de los mejores telescopios del mundo, no están seguros de lo que es. Debido a que es uno de los objetos más distantes que se ha encontrado, su debilidad no permite a los investigadores entender sus orígenes físicos. Podría ser gas ionizado alimentado por un agujero negro supermasivo, una galaxia primordial con gran acumulación de gas, una colisión de dos grandes galaxias jóvenes, viento de una súper estrella de formación intensiva, o una única galaxia gigante con una gran masa de alrededor de 40 mil millones de soles. Debido a que este objeto misterioso y notable fue descubierto a principios de la historia del universo en el campo de trabajo del telescopio japonés Subaru, los investigadores llamaron al objeto con el nombre de la misteriosa reina legendaria del antiguo Japón.

“Cuánto más lejos miramos en el espacio, más nos remontamos en el tiempo”, explicó el autor principal del descubrimiento Masami Ouchi, miembro de  Observatorios de la Institución Carnegie quien dirigió un equipo internacional de astrónomos de los EE.UU., Japón y Reino Unido . ”Estoy muy sorprendido por este descubrimiento. Nunca hubiera imaginado que un objeto tan grande podía existir en esta etapa temprana de la historia del universo. De acuerdo con el modelo de concordancia de cosmología del Big Bang, los objetos pequeños se forman primero para luego fusionarse y producir sistemas más grandes. Esta mancha tenía un tamaño de las galaxias típicas de hoy en día cuando la edad del Universo era de unos 800 millones de años, sólo el 6% de la edad del universo actualmente”

Los blobs ampliados descubiertos hasta ahora en su mayoría se han visto a una distancia de cuando el universo tenía de 2 a 3 mil millones años de edad. No se han encontrado objetos de este tipo cuando el universo era más joven. Himiko se encuentra en un punto de transición en la evolución del universo llamada época de reionización,  tan lejos como podemos ver hasta la fecha. Y con sus 55 mil años luz, Himiko es una gran mancha para su época

En este capítulo el universo estaba en los albores cósmicos, una etapa entre los 200 y 1000 millones de años después del Big Bang. Durante este período, el hidrógeno neutro comenzó a formar cuásares, estrellas y las primeras galaxias. Los astrónomos sondean esta época mediante la búsqueda de características firmas de hidrógeno a partir de la dispersión de fotones creados por las nubes de gas ionizado.

El equipo identificó inicialmente Himiko entre 207 candidatos de galaxias distantes vistas en longitudes de onda ópticas utilizando el telescopio Subaru en el estudio Deep Survey Field que utiliza además del japonés el telescopio XMM-Newton y se encuentra en la constelación de Cetus. Tras su hallazgo hicieron observaciones espectroscópicas para medir la distancia con el equipo Keck/DEIMOS and Carnegie’s Magellan/IMACS instrumentation. Himiko era un candidato extraordinariamente grande y brillante para una galaxia lejana. “Dudamos que gastar nuestro valioso tiempo de telescopio tomando espectros de este candidato raro. Nunca creímos que esta fuente brillante y grande fuera un objeto distante real. Pensamos que era un intruso en primer plano contaminando nuestra muestra de galaxias “, continua Ouchi. “Pero lo tratamos de todos modos. Entonces, los espectros mostraron una firma de hidrógeno característico que indica claramente que tenía una muy gran distancia de 12,9 mil millones años luz”

“La utilización de los datos infrarrojos del telescopio de la NASA Spitzer y el United Kingdom Infrared Telescope, datos de radio deVLA, y las imágenes de rayos X del satélite XMM-Newton, hemos sido capaces de estimar la tasa de formación estelar y la masa estelar de esta galaxia e investigar si contiene un núcleo activo alimentado por un agujero negro supermasivo “, comentó James Dunlop, miembro del equipo de Edimburgo. “Encontramos que la masa estelar de Himiko es de un orden de magnitud mayor que otros objetos conocidos en una época similar, pero que hasta el momento no podemos decir si el centro alberga un agujero negro activo y creciente.”

“Una de las cosas desconcertantes sobre Himiko es que es tan excepcional”, dijo Alan Dressler miembro del equipo en Carnegie. ”Si este descubrimiento es un antecesor de las galaxias actuales, no debe haber muchos otros más pequeños en una distribución continua. Debido a que este objeto es, a estas alturas único en su clase, lo que hace que sea muy difícil de encajar en el modelo predominante de cómo se ensamblaron las galaxias normales. Por otra parte, eso es lo que lo hace interesante”

La investigación se publica en The Astrophysical Journal. El trabajo fue financiado por la NASA a través de una beca emitida por el JPL / Caltech, el Departamento de Energía, y la Institución Carnegie. La investigación se basa en parte en los datos recogidos por el telescopio Subaru, el cual es operado por el Observatorio Astronómico Nacional de Japón, y el Observatorio WM Keck, que opera como una asociación científica entre el Instituto de Tecnología de California, la Universidad de California, y el Instituto Nacional de Aeronáutica y del Espacio (NASA), el telescopio Spitzer, gestionada por el JPL para la NASA, el  Magallanes es operado por un consorcio formado por la Carnegie Institution de la Universidad de Harvard, el MIT, la Universidad de Michigan y la Universidad de Arizona, y el Telescopio Infrarrojo del Reino Unido es operado por el Centro Común de Astronomía en nombre de Ciencia and Technology Facilities Council del Reino Unido.

Enlace original: Mysterious Space Blob Discovered at Cosmic Dawn