Publicado 06/09/2015 17:12CET

Captan la galaxia más lejana detectada, a 13.200 millones de años

MADRID, 6 Sep. (EUROPA PRESS) -

Un equipo de investigadores de Caltech que ha pasado años en busca de los primeros objetos del universo ha comunicado la detección de lo que podría ser la galaxia más distante jamás descubierto.

En un artículo publicado el 28 de agosto en Astrophysical Journal Letters, Adi Zitrin y Richard Ellis describen una galaxia llamada EGS8p7 que tiene más de 13.200 millones de años de antigüedad. El universo tiene unos 13.800 millones de años.

A principios de este año, EGS8p7 había sido identificado como un candidato para una mayor investigación sobre la base de los datos recogidos por los telescopios espaciales Hubble y Spitzer.

Usando el espectrómetro multi-objeto para la exploración infrarroja (MOSFIRE) en el Observatorio Keck en Hawai, los investigadores realizaron un análisis espectrográfico de la galaxia para determinar su desplazamiento hacia el rojo. Los resultados del efecto Doppler, el mismo fenómeno que hace que la sirena de un camión de bomberos cambie el tono a medida que pasa el camión. Con los objetos celestes, sin embargo, hay un cambio del color real a longitudes de onda más rojas que indica su distancia.

El desplazamiento al rojo se utiliza tradicionalmente para medir la distancia a las galaxias, pero es difícil determinar cuando se mira a las más distantes, como los primeros objetos del universo. Inmediatamente después del Big Bang, el universo era una sopa de partículas cargadas (electrones y protones) y luz (fotones). Debido a que estos fotones fueron dispersados por los electrones libres, el universo primitivo no podía transmitir la luz.

Tras 380.000 años del Big Bang, el universo se había enfriado lo suficiente como para que los electrones y protones libres se combinaran en átomos de hidrógeno neutro que llenaban el universo, lo que permitió que la luz viajase a través del cosmos. Entonces, cuando el universo tenía sólo de 500.000 a 1.000 millones de años, las primeras galaxias se encendieron y reionizaron el gas neutro. El universo permanece ionizado hoy.

Antes de la reionización, sin embargo, las nubes de átomos de hidrógeno neutro habrían absorbido cierta radiación emitida por jóvenes galaxias de nueva formación, incluyendo la llamada línea Lyman-alfa, la firma espectral de gas hidrógeno caliente que ha sido calentada por la emisión ultravioleta de las nuevas estrellas, y un indicador de uso común de la formación estelar.

Debido a esta absorción, en teoría, ha sido posible observar una línea Lyman-alfa de EGS8p7. "Si nos fijamos en las galaxias en el universo temprano, hay una gran cantidad de hidrógeno neutro que no es transparente a esta emisión", dice Zitrin. "Esperamos que la mayoría de la radiación de esta galaxia sería absorbida por el hidrógeno en el espacio intermedio. Sin embargo, todavía vemos Lyman-alfa de esta galaxia."

La detectaron usando el espectrómetro MOSFIRE, que captura las firmas químicas de todo, incluidas estrellas de las galaxias distantes en longitudes de onda del infrarrojo cercano (0.97-2.45 micras, o millonésimas de metro).

"El aspecto sorprendente de la presente descubrimiento es que hemos detectado esta línea Lyman-alfa en una galaxia aparentemente débil a un corrimiento al rojo de 8,68, lo que corresponde a una época en que el universo debería estar lleno de nubes absorbentes de hidrógeno," dice Ellis. Antes de su descubrimiento, la galaxia más lejana detectada tenía un corrimiento al rojo de 7,73.

Una posible razón por la que el objeto puede ser visible a pesar de las nubes de hidrógeno de absorción, dicen los investigadores, es que la reionización de hidrógeno no se produjo de una manera uniforme. "La evidencia de varias observaciones indican que el proceso de reionización probablemente es irregular", dice Zitrin. "Algunos objetos son tan brillantes que forman una burbuja de hidrógeno ionizado. Pero el proceso no es coherente en todas las direcciones."

"La galaxia que hemos observado, EGS8p7, que es inusualmente luminosa, puede ser alimentada por una población de estrellas inusualmente calientes, y puede tener propiedades especiales que le permitieron crear una gran burbuja de hidrógeno ionizado mucho antes de lo posible para galaxias típicas de ese periodo", dice Sirio Belli, un estudiante graduado de Caltech que trabajó en el proyecto.

"Actualmente estamos calculando más a fondo las posibilidades exactas de la búsqueda de esta galaxia y, viendo su emisión, entender si tenemos que revisar la línea de tiempo de la reionización, que es una de las principales preguntas clave a responder en nuestra comprensión de la evolución del universo ", dice Zitrin.