Existen millones de millones de galaxias en el Universo, y aunque pensemos que hemos visto la mayoría, las que conocemos tan solo son un pequeño porcentaje. A pesar de su gran tamaño y luminosidad, muchas se ocultan en el lejano y antiguo universo, siendo incluso tan antiguas como el «origen de los tiempos».
Por suerte, la ciencia y la tecnología están cambiando el enfoque del universo temprano.
El Universo tiene aproximadamente 13.800 millones de años, lo que significa que, al menos en teoría, podemos mirar hacia el pasado para ver cómo eran las condiciones cuando se encendían las luces.
La luz que está a 10 mil millones de años luz de distancia, por ejemplo, tarda 10 mil millones de años en atravesar el espacio para alcanzarnos; entonces, cuando vemos algo desde tan lejos, lo vemos como era hace 10 mil millones de años.
En términos prácticos, es mucho más difícil. Cuanto más lejos tiene que viajar la luz, nos alcanza de forma más débil. Piense en ver una antorcha a una distancia de 10 metros y a una distancia de 100 metros. Es más pequeña y más tenue en la última distancia. A 1.000 metros, es posible que ni siquiera pueda verlo a simple vista.
Los mismo ocurre en el universo; y teniendo en cuenta que este se está expandiendo, estira las ondas de luz a medida que viajan por el espacio, desplazándolas hacia el extremo rojo del espectro. Esto se llama desplazamiento hacia el rojo, y cuanto más lejos está algo, más espacio se expande entre nosotros y el objeto, lo que aumenta el desplazamiento hacia el rojo.
Cuando el Telescopio Espacial Hubble miró más allá del espacio-tiempo que nunca para su serie de imágenes de Campo Profundo, capturó un amplio espectro de longitudes de onda, desde ultravioleta hasta infrarrojo cercano, capturando algunas de las galaxias más distantes que hemos visto.
El Campo Profundo del Hubble. Crédito: Robert Williams (NASA, ESA, STScI) / Wikimedia Commons
El hallazgo
El astrónomo Tao Wang de la University of Tokyo, dijo en un comunicado:
Esta es la primera vez que se confirma una población tan grande de galaxias masivas durante los primeros 2 mil millones de años de la vida del universo de 13.7 mil millones de años. Estos eran previamente invisibles para nosotros”.
Pero estas galaxias recién descubiertas tenían una complicación adicional.
Wang dijo a Science Alert:
Los detectamos en el infrarrojo medio y en la longitud de onda submilimétrica [entre el infrarrojo lejano y el microondas]. Estas galaxias son tan oscuras en el ultravioleta como en el infrarrojo cercano porque contienen una gran cantidad de polvo que absorbe la luz en longitudes de onda más cortas”.
En estas longitudes de onda, es difícil caracterizar estas galaxias. La espectroscopía, por ejemplo, la técnica utilizada para determinar las propiedades de las estrellas basadas en un espectro de radiación electromagnética, se vuelve extremadamente difícil con un rango tan limitado de longitudes de onda.
Sin embargo, los investigadores aún pudieron determinar que estas galaxias eran sustanciales, con una densidad espacial dos órdenes de magnitud más alta que las galaxias extremas de estallido estelar (la densidad espacial es la cantidad de cosas espaciales, estrellas, planetas, etc.) en el espacio, una galaxia ocupa; algunas galaxias están más repletas que otras).
Imagen de campo profundo del Hubble (izquierda) y observaciones de ALMA en la longitud de onda submilimétrica (derecha). © 2019 Wang et al.
Estas antiguas galaxias masivas también están formando nuevas estrellas a 100 veces la tasa de la Vía Láctea hoy.
Y cuanto más masiva es una galaxia, más masivo es el agujero negro supermasivo en su núcleo.
Más abundante de lo que se creía
Las galaxias recién descubiertas son otra pieza del rompecabezas.
En base a sus resultados, el equipo estimó que hay muchas más de estas galaxias de alto desplazamiento hacia el rojo en masas más bajas que aún no hemos detectado, tal vez aproximadamente de 530 por grado cuadrado de cielo. (En perspectiva, la Luna llena tiene medio grado de ancho cuando se ve desde la Tierra).
El equipo planea realizar más observaciones con el Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA) para tratar de obtener información más detallada sobre el desplazamiento hacia el rojo de las 39 galaxias, así como sus tasas de formación de estrellas y contenido de polvo.
Galaxia GN-z11, una de las más antiguas, situada a 13.400 millones de anos luz. Cortesía: ElMundo.es
Pero el análisis espectroscópico de las galaxias puede tener que esperar hasta después de que el Telescopio Espacial James Webb, el sucesor de Hubble, se lance en 2021.
Wang dijo:
Estoy ansioso por que los próximos observatorios como el telescopio espacial James Webb espacial nos muestren de qué están hechas realmente estas bestias primordiales”.
Los hallazgos de la investigación han sido publicados en la revista Nature.
Fuente: EurekAlert / Science Alert
Un poco de rigor. No existen millones de millones de galaxias, o mejor dicho billones de galaxias. Lo que existen son decenas de miles o cientos de miles de galaxias, pero en ningún caso billones
Hola Eduardo, no es cuestión de rigor, es cuestión de informarse (y en verdad es muy necesario hacerlo). Los estudios determinan que existen aproximadamente 2 billones de galaxias, es decir 2 millones de millones de galaxias. ¿Estamos? ¡Un saludo!
Eduardo, si no crees a Fernando T. pregúntale al Sr. Google (que se lo sabe casi todo) y verás cómo tedice que sí son 2 billones de galaxias.
Las galaxias detectadas estarían a 11.800.000.000 años luz de la Vía Láctea. En teoría estas galaxias son “fósiles” y desde que se encendió el Universo han pasado 13.800 millones de años. La tecnología que poseemos permite ver el presente y el pasado. Lo que no disponemos es de tecnología que permita observar el futuro, es decir, bien puede ser que el Universo tenga por ejemplo 20.000 millones de años y por tanto seamos el “fósil” observado de civilizaciones en el futuro.
Muy buenos reportajes