Un grupo de astrónomos ven el grupo de galaxias más lejano jamás encontrado, cuando el universo tenía solo el 5% de su edad actual

Al mirar más profundo en el espacio (y más atrás en el tiempo), los astrónomos y cosmólogos continúan empujando los límites de lo que se sabe sobre el Universo. Gracias a las mejoras en la instrumentación y las técnicas de observación, ahora estamos en el punto en que los astrónomos pueden observar algunas de las primeras galaxias del Universo, lo que a su vez proporciona pistas vitales sobre cómo evolucionó nuestro Universo.

Utilizando los datos obtenidos por el Observatorio Nacional de Kitt Peak, un equipo de astrónomos junto con el Cosmic Deep And Wide Narrowband (Cosmic DAWN) pudo observar el grupo de galaxias más lejano hasta la fecha. Conocido como EGS77, este grupo de galaxias existió cuando el Universo tenía solo 680 millones de años (menos del 5% de la edad del Universo). El análisis de esta galaxia ya está revelando cosas sobre el período que siguió poco después del Big Bang.

El equipo responsable de las observaciones presentó recientemente sus hallazgos en la 235ª reunión de la American Astronomical Society, que comenzó el 4 de enero y concluirá hoy (8 de enero) en Honolulu. En el curso de la presentación, James Rhoads (un investigador del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA y el investigador principal de la investigación DAWN) indicó, que este último hallazgo proporciona una nueva visión de la «Edad Oscura» cósmica.

En pocas palabras, la Edad Media del universo comenzó aproximadamente 380,000 años después del Big Bang, en un momento en que se formaron los primeros átomos de hidrógeno neutros y el Universo se llenó de partículas ionizadas. Si bien los fotones podían viajar libremente en este punto, podían llegar muy lejos antes de interactuar con este plasma. Esto tuvo el efecto de bloquear la luz y hacer que este período fuera imposible de ver con telescopios.

Este período terminó con lo que se conoce como reionización, donde la luz de las primeras estrellas comenzó a cambiar la naturaleza del hidrógeno en todo el Universo. Esto efectivamente terminó con la Edad Media del universo, unos mil millones de años después del Big Bang y transformó el Universo en la realidad transparente y llena de luz que vemos hoy. Dado que fue alrededor de 680 millones de años después del Big Bang, EGS77 habría jugado un papel en esta transformación.

Si bien se han observado galaxias individuales más distantes, EGS77 es el grupo de galaxias más alejado que muestra signos de la luz ultravioleta lejana asociada con la reionización, también conocido como luz alfa de Lyman (que tiene una longitud de onda de 121,6 nanómetros). Cuando se formaron las primeras estrellas y galaxias, parte de la luz de Lyman que emitieron fue absorbida y reemitida, creando burbujas de hidrógeno ionizado a su alrededor.

Debido a la forma en que el Universo se está expandiendo, la luz alfa de Lyman de EGS77 se ha extendido (también conocido como desplazamiento hacia el rojo cósmico) hasta el punto donde solo es visible en las longitudes de onda del infrarrojo cercano. Rhoads y sus compañeros hicieron su investigación con la cámara infrarroja de campo extremadamente amplio del Observatorio Nacional de Astronomía Óptica (NEWFIRM) en el telescopio Mayall de 4 metros en el Observatorio Nacional Kitt Peak.

Después de detectar varias galaxias, los investigadores compararon sus datos con imágenes de la misma región tomadas con los telescopios espaciales Hubble y Spitzer. Algunas de estas galaxias fueron rechazadas porque eran observables en luz visible, una indicación reveladora de que se estaban viendo tal como estaban después de que ocurriera la reionización.

Sin embargo, se descubrió que tres galaxias tenían líneas de emisión alfa de Lyman a longitudes de onda ligeramente diferentes. Esto indicó una ligera diferencia en la distancia entre las tres galaxias, que el equipo estimó en alrededor de 2,3 millones de años luz, un poco menos que la distancia entre la Vía Láctea y la galaxia de Andrómeda en este momento.

Se espera que el despliegue de los telescopios espaciales de próxima generación revele mucho más en los próximos años. Además del JWST (que está programado para lanzarse en 2021) también existe el Telescopio de prospección infrarroja de campo amplio (WFIRST), programado para su lanzamiento en 2025. Con su alta sensibilidad a la radiación infrarroja cercana, se espera que ambos telescopios encuentren ejemplos adicionales de galaxias tempranas rodeadas de burbujas de radiación ionizada.

El estudio de estas galaxias y otras galaxias que surgieron de la Edad Oscura cósmica no solo contará a los astrónomos mucho sobre este período de transición en la historia cósmica. También revelará mucho sobre cómo se formaron y evolucionaron las primeras galaxias.

Un comentario en “Un grupo de astrónomos ven el grupo de galaxias más lejano jamás encontrado, cuando el universo tenía solo el 5% de su edad actual

  • el enero 8, 2020 a las 1:55 pm
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    Supongo que el distinto color de las estrellas se deba a sus distintos componentes

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