La más distante galaxia descubierta hasta hoy: 30 mil millones de años luz de distancia
Imagen del Telescopio Espacial Hubble del estudio CANDELS muestra la galaxia más distante en el universo con una distancia medida, la z8_GND_5296 (crédito: V. Tilvi, Texas A&M University; S.L. Finkelstein, University of Texas at Austin; C. Papovich, Texas A&M University; CANDELS Team and Hubble Space Telescope/NASA.)
La más lejana galaxia que se ha encontrado y ha sido confirmada espectroscópicamente –creada unos 700 millones de años después del Big Bang– ha sido detectada por astrónomos de la Universidad A&M de Texas y la Universidad de Texas en Austin.
“Es emocionante saber que somos los primeros en el mundo en ver esto”, dijo Vithal Tilvi, co-autor del artículo. “Esto da lugar a preguntas interesantes sobre el origen y evolución del universo.”
Nuestra galaxia, la Vía Láctea, crea de una o dos estrellas similares al Sol cada año en promedio. Pero esta galaxia recién descubierta, conocida como z8_GND_5296, forma alrededor de 300 cada año. Fue observada por los investigadores de la manera en que esta galaxia era hace 13 millones de años. Debido a que el universo se expande todo el tiempo, los investigadores estiman que la distancia actual de esta galaxia es de unos 30 mil millones de años luz.
“Debido a su distancia podemos hacernos una idea de las condiciones del universo cuando tenía sólo unos 700 millones de años –sólo un 5% de su edad actual, de 13.8 millones de años,” dijo el astrofísico Casey Papovich, profesor del Departamento de Física y Astronomía.
Análisis espectroscópico y corrimiento hacia el rojo para medir la distancia
El artículo en Nature es el resultado de los datos recogidos en una revisión de gran alcance realizada por el telescopio espacial Hubble que proporcionó imágenes del universo distante llamado CANDELS o Cosmic Assembly Near-Infrared Deep Extragalactic Legacy Survey. Con esa información, el equipo obtuvo datos de 43 posibles galaxias distantes y se dedicó a confirmar sus distancias.
Fue en un corrimiento hacia el rojo de 7,51 –o creado hace unos 13 millones de años. Debido a que el universo se expande, el espacio entre galaxias también se incrementa. Y a medida que los objetos se alejan, su corrimiento hacia el rojo es mayor. En esencia, mientras mayor el desplazamiento al rojo, mayor la lejanía del objeto. Sólo otras cinco galaxias han sido confirmadas con un corrimiento hacia el rojo mayor de 7, siendo 7.215 el máximo anterior.
Papovich hizo notar que los investigadores también pueden medir con precisión las distancias de las galaxias mediante la medición de una característica del elemento hidrógeno llamada transición alfa de Lyman, que brilla en galaxias distantes. Se detecta en casi todas las galaxias que fueron creadas con un tiempo mayor a mil millones de años a partir del Big Bang, pero mientras más se acerca y disminuye el tiempo, la línea de emisión del hidrógeno se hace más difícil de detectar.
“Estamos contentos de ver esta galaxia”, dijo el autor principal del artículo de Nature, Steven Finkelstein, profesor en la Universidad de Texas. “Nuestra siguiente inquietud fue, ‘¿Por qué no vemos otra cosa? Estamos utilizando el mejor instrumento en el mejor telescopio con la mejor muestra de galaxias. Tuvimos el mejor clima –era precioso. Y, sin embargo, sólo vimos esta línea de emisión en una de las 43 galaxias observadas, cuando esperábamos verlo en alrededor de seis. ¿Qué está pasando? ‘”
Dos efectos principales que ocultan el resto del universo
Los investigadores sospechan que pueden haberse concentrado en una época en que el universo hizo su transición de un estado opaco en el que la mayor parte del hidrógeno es neutro a un estado translúcido en el que la mayor parte del hidrógeno es ionizado. Así que eso no significa necesariamente que las galaxias distantes no están allí. Podría ser solamente que están ocultas detrás de una capa de niebla de hidrógeno neutro, que bloquea la señal de emisión de hidrógeno.
Tilvi señala que este es uno de los dos grandes cambios en la esencia fundamental del universo desde sus inicios –el otro es una transición de un estado de plasma a uno neutral. Él encabeza el esfuerzo de un estudio posterior que utilizará un sofisticado análisis estadístico para explorar esa transición aún más a profundidad.
“Todo parece haber cambiado desde entonces”, dijo Tilvi . “Si fuera neutral en todas partes hoy en día, el cielo nocturno que vemos no sería tan hermoso. En lo que estoy trabajando es el estudio de exactamente por qué y exactamente dónde sucedió esto. ¿Fue esta una transición repentina o gradual?”
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