Etiquetas

Artículo publicado el 3 de marzo de 2016 en Hubble Site

Llevando al límite las capacidades del Telescopio Espacial Hubble de NASA/ESA, los astrónomos han batido el récord de distancia cósmica al medir la distancia de la galaxia más lejana jamás observada en el universo. Esta galaxia existió apenas 400 millones de años tras el Big Bang y proporciona una nueva visión de la primera generación de galaxias. Esta es la primera vez que se ha medido la distancia a un objeto tan lejano a partir de su espectro, lo que hace que esta medida sea extremadamente fiable. Los resultados se publicarán en la revista Astrophysical Journal.

La galaxia más lejana

La galaxia más lejana Crédito: Hubble

Usando el Telescopio Espacial Hubble de NASA/ESA un equipo internacional de astrónomos ha medido la distancia a esta nueva galaxia, llamada GN-z11. Aunque es extremadamente tenue, la galaxia es inusualmente brillante considerando su distancia a la Tierra. La medida de la distancia de GN-z11 proporciona una sólida prueba adicional para otras galaxias increíblemente brillantes, encontradas anteriormente en imágenes de Hubble a distancias realmente extraordinarias, demostrando que estamos observando las primeras galaxias que se formaron en el universo.

Anteriormente, los astrónomos habían estimado la distancia a GN-z11 analizando el color en las imágenes tomadas tanto por el Telescopio Hubble como el Spitzer. Ahora, por primera vez para una galaxia tan lejana, el equipo ha usado  la cámara WFC3 de Hubble para medir con precisión la distancia a GN-z11 de forma espectroscópica, dividiendo la luz en sus colores básicos.

“Nuestras observaciones espectroscópicas revelan que la galaxia se halla aún más alejada de lo que originalmente pensábamos, justo en el límite de la distancia que Hubble puede observar”, explica Gabriel Brammer del Space Telescope Science Institute y segundo autor del estudio.

Esto coloca a GN-z11 a una distancia que durante algún tiempo se pensó que sólo estaría al alcance de del próximo Telescopio Espacial James Webb de NASA/ESA/CSA (JWST).

“Hemos dado un gran paso atrás en el tiempo, más allá de lo que habíamos esperado lograr con Hubble. Hemos logrado mirar atrás en el tiempo para medir la distancia a una galaxia en un momento en el que el universo sólo tenía el tres por ciento de su edad actual”, comenta Pascal Oesch de la Universidad de Yale y autor principal de  artículo.

Para determinar grandes distancias, como la de GN-z11, los astrónomos midieron el desplazamiento al rojo del objeto observado. Este fenómeno es resultado de la expansión del universo; cada objeto lejano es resultado de la expansión del universo; todos los objetos del universo parecen estar alejándose respecto a nosotros y, como resultado, esta luz se estira a unas longitudes de onda más largas y rojas.

Antes de que los astrónomos determinaran la distancia a GN-z11, la galaxia más lejana medida, EGSY8p7, tenía un desplazamiento al rojo de 8,68. Ahora, el equipo ha confirmado que la distancia de GN-z11 tiene un desplazamiento al rojo de 11,1, que se corresponde con 400 millones de años tras el Big Bang.

“La anterior poseedora del récord se observó a mediados de la época en la que la luz estelar de las galaxias primordiales empezaba a calentar y elevar una bruma de gas de hidrógeno frío”, explica el coautor Rychard Bouwens de la Universidad de Leiden, en los Países Bajos. “Este periodo de transición se conoce como reionización. Se ha observado a GN-z11 150 millones de años antes, cerca del inicio de esta transición en la evolución del universo”.

Las observaciones combinadas realizadas por Hubble y Spitzer revelaron que la galaxia es 25 veces más pequeña que la Vía Láctea y tiene apenas un uno por ciento de la masa de nuestra galaxia en forma de estrellas. Sin embargo, el número de estrellas en la recién nacida galaxia GN-z11 aumenta con rapidez: la galaxia está formando estrellas a una velocidad unas 20 veces más alta que la actual de la Vía Láctea. Esta alta tasa de formación estelar hace que la remota galaxia sea lo bastante brillante como para que el Hubble la vea y realice observaciones detalladas.

Sin embargo, el descubrimiento también genera muchas nuevas preguntas sobre la presencia de una galaxia tan brillante y grande que no está predicha por la teoría. “Es asombroso que una galaxia tan masiva existiera sólo de 200 a 300 millones de años después de que se formasen las primeras estrellas. Se necesita un crecimiento realmente rápido, produciendo estrellas a una velocidad muy alta, para formar una galaxia de mil millones de masas solares tan pronto”, explica Garth Illingworth de la Universidad de California, en Santa Cruz.

Marijn Franx, miembro del equipo de la Universidad de Leiden destaca que: “El descubrimiento de GN-z11 fue una gran sorpresa para nosotros, dado que nuestro anterior trabajo había sugerido que unas galaxias tan brillantes no deberían existir tan al principio de la historia del universo”. Su colega Ivo Labbe añade: “El descubrimiento de GN-z11 nos demostró que nuestro conocimiento sobre los inicios del universo aún es muy limitado. Cómo se formó GN-z11 sigue siendo un misterio por ahora. ¿Estamos viendo la primera generación de estrellas formándose alrededor de agujeros negros?”.

Estos hallazgos proporcionan una prometedora previsualización de las observaciones que realizará el Telescopio Espacial James Webb. “Este nuevo descubrimiento demuestra que el JWST seguramente encontrará muchas de tales jóvenes galaxias, observando una época en la que se estaban formando las primeras galaxias”, concluye Illingworth.

Anuncios