Resumen: La luz que llega al telescopio Hubble desde unos 13 millones de años luz da a los cosmólogos la posibilidad de vislumbrar el pasado, cuando el Universo tenia menos de mil millones de años o el 5% de su edad actual.|





Basado en una información de ESA Hubble

Un equipo internacional de astrónomos puede haber establecido un nuevo record al descubrir la que es hasta la fecha la galaxia más distante conocida del universo. Situada a unos 13 mil millones de años luz de distancia, vemos el objeto a sólo 750 millones de años después del Big Bang, cuando el universo apenas tenía un 5% de su edad actual.

Este primer plano del gran clúster galáctico Abell 2218 muestra cómo actúa este clúster como uno de los más potentes “telescopios gravitacionales” de la naturaleza, y amplifica y extiende todas las galaxias que hay detrás del núcleo del clúster (vistos como arcos rojos, naranjas y azules). Esos “telescopios” gravitacionales naturales permiten a los astrónomos ver objetos extremadamente distantes y tenues que de otro modo podrían no ser vistos. Una nueva galaxia (dividida en dos imágenes marcadas con una elipse y un círculo) se descubrió en esta imagen tomada con la Advanced Camera for Surveys a bordo del telescopio espacial Hubble de la NASA/ESA. La galaxia, extremadamente tenue, está tan lejana que su luz visible se ha desplazado hacia longitudes de onda del infrarrojo, haciendo las observaciones especialmente difíciles. Créditos: NASA/ESA/Hubble

La primitiva galaxia fue identificada combinando la potencia del telescopio Hubble de la NASA y la ESA, y de los telescopios W.M. Keck, de CARA, en Mauna Kea, en Hawai. Estos grandes observatorios se valieron también de los aumentos proporcionados por la “lente cósmica gravitacional” del espacio, que además amplifica el brillo del objeto distante. Es probable que la galaxia recién descubierta sea una galaxia joven que brillaba hacia el final de la llamada “edad oscura”, el periodo de la historia cósmica que acabó con las primeras galaxias y quasares transformando el hidrógeno molecular y opaco en el universo ionizado y transparente que vemos hoy.

La nueva galaxia se detectó en una larga exposición del clúster galáxico cercano Abell 2218, tomada con la Advanced Camera for Surveys a bordo del telescopio espacial Hubble. Este clúster es tan masivo que las luces de los objetos distantes que pasan a través de él se desvía y se amplifica, igual que una lupa amplía y desvía lo que se ve a través de ella. Esos “telescopios” gravitacionales naturales permiten a los astrónomos ver objetos muy oscuros y tenues que de otro modo no se verían. La galaxia extremadamente tenue está tan lejana que su luz visible se ha reducido a la longitud de onda del infrarrojo, haciendo especialmente difíciles las observaciones.

“Mientras buscábamos galaxias lejanas ampliadas por Abell 2218, detectamos un par de imágenes sorprendemente similares cuya corrección y cuyo color indicaban que se trataba de un objeto muy distante”, ha dicho el astrónomo Jean-Paul Kneib (del Observatoire Midi-Pyrénées y del California Institute of Technology), que es el autor principal del artículo que va a ser publicado informado del descubrimiento en Astrophisical Journal. El análisis de la secuencia de imágenes del Hubble indica que el objeto tiene un desplazamiento hacia el rojo entre 6,6 y 7,1, que lo convierte en la fuente de radiación más lejana de las conocidas en la actualidad. Sin embargo, las largas exposiciones en longitudes de onda visibles y en infrarrojo tomadas con el espectrógrafo en los telescopios Keck de 10 metros sugieren que el objeto tiene un desplazamiento hacia el rojo en el límite superior de esa banda, alrededor del 7.

El desplazamiento hacia el rojo es una medida de cuánto se modifican las longitudes de onda de la luz hacia longitudes más largas. Cuanto más se desplace la longitud de onda hacia las regiones rojas del espectro, más distante está el objeto.

“La galaxia que hemos descubierto es extremadamente tenue, y verificar su distancia ha sido una aventura extraordinariamente desafiante”, ha dicho el doctor Kneib. “Sin las 25 ampliaciones proporcionadas por el clúster, este antiguo objeto podía haber pasado simplemente sin ser identificado ni estudiado con detalle alguno con los telecopios disponibles en la actualidad. Incluso con la ayuda de la lente cósmica, el descubrimiento sólo ha sido posible llevando a nuestros observatorios actuales a los límites de su capacidad”.

Utilizando la combinación de la alta resolución del Hubble y la gran ampliación de la lente cósmica, los astrónomos estiman que este objeto, aunque muy pequeño –de sólo unos 2.000 años luz de ancho- está formando estrellas de modo extremadamente activo. Sin embargo, dos intrigantes características de la nueva fuente de radiación son la aparente falta de la línea típicamente brillante de la emisión del hidrógeno, y su intensa luz ultravioleta, que es mucho más fuerte que la que se ve en las galaxias fabricantes de estrellas más cercanas.

“Las propiedades de esta lejana fuente son muy emocionantes porque, si se verifican en estudios posteriores, podrían representar la característica propia de un sistema estelar verdaderamente joven del fin de la Edad Oscura”, añadió el doctor Richard Ellis, profesor de astronomía en el Caltech, y coautor del artículo.

El telescopio Hubble Créditos: NASA

El equipo se encuentra animado por el éxito de su técnica y planea continuar su búsqueda de más casos mirando a través de más lentes cósmicas del cielo. La excepcional resolución del Hubble lo hace idealmente adecuado para esas búsquedas.

“Tener en cuenta la abundancia y las propiedades características de las fuentes de los primeros tiempos es particularmente importante para comprender cómo el universo se reionizó a sí mismo, dando así fin a la Edad Oscura”, ha dicho Mike Santos, antes un estudiante graduado en el Caltech, en la actualidad investigador de post-doctorado en el Institute of Astronomy de Cambridge, en el Reino Unido. “La lente cósmica nos ha dado un vislumbre de esa importante era. Ahora estamos a punto de aprender más si encontramos más casos, aunque sin duda se trata de un desafío”.

“Estamos buscando la primera prueba de nuestros ancestros en el árbol evolutivo del universo”, ha dicho el doctor Frederic Chafee, director del observatorio W.M. Keck, sede de los telecopios gemelos Keck de 10 metros que confirmaron el descubrimiento. “Los telescopios son prácticamente máquinas del tiempo que permiten a nuestros astrónomos mirar atrás a la temprana historia del cosmos, y estas maravillosas observaciones son de los primeros tiempos”.

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El equipo que ha informado del descubrimiento está compuesto por los doctores Jean-Paul Kneib (Observatoire Midi-Pyrénées, de Francia/Caltech, de EEUU), Richard S. Ellis (Caltech, EEUU), Michael R. Santos (Caltech/Institute of Astronomy, Reino Unido) y Johan Richard (Observatoire Midi-Pyrénées, de Francia/Caltech, de EEUU).