Los telescopios espaciales Hubble y Spitzer de la NASA, con la ayuda de una lente gravitacional, han puesto al descubierto la que podría ser una de las galaxias más jóvenes y brillantes jamás vista.
Los telescopios espaciales Hubble y Spitzer de la NASA, con la ayuda de una lente gravitacional, han puesto al descubierto la que podría ser una de las galaxias más jóvenes y brillantes jamás vista, en mitad de la “edad oscura” del cosmos, justo 700 millones de años después del comienzo de nuestro universo.
Las detalladas imágenes de la Cámara de Infrarrojo Cercano y Espectrómetro Multiobjeto (NICSMOS) del Hubble, revela una galaxia en su infancia en la que están naciendo infinidad de estrellas. Esta galaxia, que ha sido denominada A1689-zD1, se halla en la “edad oscura”, una época justo después del Big Bang, pero anterior al momento en el que las primeras estrellas calentaron el frío y oscuro Universo. Las imágenes del Spitzer muestran fuertes evidencias adicionales de una galaxia en la que se forman jóvenes estrellas en al edad oscura.
“Ciertamente nos ha sorprendido encontrar una galaxia tan brillante y joven situada en el pasado, a 12 800 millones de años”, afirma el astrónomo Garth Willingworth de la Universidad de California, en Santa Cruz y miembro del equipo de investigación. “Se trata de la visión más detallada hasta la fecha de un objeto situado tan atrás en el tiempo”.
“Las imágenes del Hubble dan idea de la estructura de la galaxia que no podemos obtener con ningún otro telescopio”, añade el astrónomo Rychard Bouwens, de la Universidad de California y miembro del equipo descubridor de la galaxia.
Las nuevas imágenes nos permitirán apreciar las etapas iniciales de la galaxia y su evolución. Igualmente nos facilitarán información sobre los tipos de objetos que pueden haber contribuido a poner fin a la “edad oscura”. La lejana galaxia es igualmente un objetivo ideal para el sucesor del Hubble, el James Wegg Sapace Telescope (JWST), que tiene previsto su lanzamiento para el años 2013.
A lo largo de su vida, el Hubble ha escudriñado objetos, localizados incluso más atrás en el tiempo, y ha visto galaxias en estados de evolución cada vez más jóvenes. Esta sucesión de instantáneas ha permitido a los astrónomos elaborar un álbum de galaxias que cubre todas las etapas, desde la infancia hasta su edad adulta.
La teoría actual sostiene que la edad oscura comienza unos 400 000 años después del Big Bang. A medida que el espacio se expandía, la materia se enfriaba formando nubes frías de hidrógeno. Estas nubes impregnaban el universo como una espesa niebla.
En algún momento de esta era, empezaron a formarse estrellas y galaxias. El aumento de la luz calentó el frío hidrógeno, poniendo fin a la edad oscura aproximadamente mil millones de años después del Big Bang.
“Esta galaxia es presumiblemente una de las muchas que contribuyeron a poner fin a la edad oscura”, declara el astrónomo Larri Bradley de la Universidad John Hopkins, en Baltimore, Maryland, y director del estudio. “Los astrónomos están bastante seguros de que los objetos de alta energía, como los quasars, no proporcionaron suficiente energía para acabar con la edad oscura del universo. Sin embargo un número alto de jóvenes galaxias formadoras de estrellas podrían haber producido suficiente energía para lograrlo”.
La galaxia es tan lejana que no aparece en las imágenes tomadas por la Cámara Avanzada de Investigación del Hubble, ya que su luz ha sido elongada hasta las longitudes de onda del infrarrojo invisible por la expansión del universo. Fueron necesarias las contribuciones de la NICMOS del Hubble, del Spitzer y de un truco de la naturaleza llamado lente gravitacional para poder ver la lejana galaxia.
Los astrónomos han utilizado un grupo masivo de galaxias, relativamente cercano, denominado Abell 1689, situado alrededor de 2 200 millones de años luz, para aumentar la imagen de una lejana galaxia situada justo detrás de él. A este telescopio natural se le denomina lente gravitacional.
Aunque la difusa luz del lejano objeto es casi imposible de ver, la lente gravitacional ha aumentado su brillo en casi 10 veces, haciendo que brille lo suficiente para que el Hubble y el Spitzer lo detecten. Un signo indicador del efecto es la deformación de las imágenes de galaxias situada detrás de Abell 1689 en arcos por un efecto de curvatura del espacio producido por el la gravedad del grupo masivo de galaxias.
Las imágenes revelan brillantes grupos de cientos de millones de estrellas masivas en una región compacta de alrededor de 2000 años luz de diámetro, que es sólo una fracción del ancho total de nuestra galaxia, la Vía Láctea. Este tipo de galaxia no es infrecuente en el universo primigenio, cuando tuvo lugar la formación masiva de estrellas, aclaran Bradley y Illingworth.
Las imágenes del Spitzer muestran que la masa de la galaxia es típica de las galaxias del universo primigenio. Esta masa es equivalente a varios miles de millones de estrellas como nuestro Sol, sólo una diminuta fracción de la masa de la Vía Láctea.
“Esta observación confirma estudios previos del Hubble según los cuales el nacimiento de estrellas sucede en regiones muy pequeñas comparadas con el ancho total de la galaxia”, declara Illingworth.
Incluso con la amplificación producida por la lente gravitacional, el agudo “ojo” del Hubble sólo puede ver los grupos de estrellas más grandes y brillantes. El telescopio no puede discernir las estrellas individuales más débiles y de menor masa, o el material que rodea la zona de formación de estrellas. Para ver tales cosas, los astrónomos necesitarán las capacidades de infrarrojo del JWST de la NASA. El futuro observatorio de infrarrojos dispondrá de un espejo con una superficie siete veces mayor que la del espejo primario del Hubble y podrá recoger luz de galaxias más débiles. El JWST será capaz de captar galaxias incluso más lejanas cuya luz ha sido estirada a longitudes de onda del profundo infrarrojo que caen fuera del alcance de la NICMOS.
“Ciertamente, esta galaxia será uno de los primeros objetos que sea observado por el JWST”, afirma el miembro del equipo Holland Ford de la Universidad John Hopkings. “Esta galaxia es tan brillante que el JWST podrá ver con detalle su estructura. Este objeto es el camino a seguir por el JWST para descifrar lo que sucede en las galaxias jóvenes”.
Los astrónomos destacan que la lejana galaxia también sería un objetivo ideal para el Atacama Large Millimeter Array (ALMA), que, cuando se complete en el año 2012, será uno de los radiotelescopios más potentes del mundo. “ALMA y JWST, trabajando conjuntamente será una combinación ideal para comprender de verdad esta galaxia”, indica Illingworth, señalando que “las imágenes del JWST y las mediciones de ALMA de los movimientos de gas, proporcionarán una visión revolucionaria de las galaxias más jóvenes”.
Los astrónomos realizarán observaciones de espectrografía de infrarrojos para confirmar la distancia de la galaxia utilizando el telescopio Keck en Mauna Kea, Hawaii.
Los resultados se publicarán en Astrophysical Journal.
Traducido por Jesús Canive Orive para
Un Universo por descubrir
Crédito del artículo y de la imágen:
hubblesite.org
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