La galaxia más lejana revela cómo era el Universo primitivo

Se formó solo 700 millones de años después del Big Bang, cuando el cosmos apenas tenía el 5% de su edad actual. Crea estrellas a una velocidad endiablada.





Se formó cuando el Universo sólo tenía 700 millones de años, es decir cuando apenas era un niño. Ha sido denominada z8_GND_5296 y se trata de la galaxia más lejana confirmada hasta ahora. Un equipo internacional de investigadores ha logrado precisar su edad gracias al telescopio Keck I de 10 metros situado en Hawaii, en concreto, utilizando su espectrógrafo MOSFIRE.

Considerando que el Big Bang se produjo hace 13.800 millones de años, esta galaxia se formó cuando el Universo sólo tenía el 5% de la edad actual., según explicanesta semana en la revista Nature.

El hallazgo supone un nuevo paso para lograr averiguar cómo era el Universo durante sus etapas iniciales de formación: "La luz que [las primeras galaxias] emitieron poco después de la Gran Explosión ha estado viajando durante la mayor parte de la vida del Universo hasta alcanzar hoy a nuestros telescopios", explica a ELMUNDO.es Rafael Bachiller, director del Observatorio Astronómico Nacional.

El estudio está liderado por investigadores de las Universidades Texas A&M y Texas Austin, aunque también han participado científicos de otros centros de EEUU, Italia e Israel.

Distancias espaciales

El Universo está en continua expansión. Para calcular distancias espaciales, además del año luz los (la distancia que la luz recorre en un año) los astrónomos utilizan el denominado desplazamiento hacia el rojo (redshift en inglés), que es una medida de la velocidad y de la distancia. La galaxia descrita en Nature tiene un desplazamiento al rojo de 7,51.

En el listado que manejan los astrónomos están incluidas más de 100 galaxias que son candidatas a tener desplazamientos hacia el rojo mayor que 7. Aunque en el pasado se han localizado galaxias más lejanas de la Vía Láctea que la que se describe en este estudio, no han sido confirmadas mediante espectrógrafo.

"Ahora, la denominada galaxia z8_GND_5296 ha resultado tener el brillo suficiente para permitir tanto la medida precisa de su distancia (desplazamiento hacia el rojo o 'redshift' ) como el análisis de su débil luz por medio de un espectrógrafo. Naturalmente para este tipo de observaciones se necesitan los mayores telescopios del mundo", afirma Bachiller, que señala el telescopio usado (el Keck equipado con un espejo segmentado de 10 metros de diámetro efectivo), es similar en muchos aspectos al Gran Telescopio de Canarias.

La galaxia z8_GND_5296 se formó hace unos 13.000 millones de años, que es el tiempo que ha tardado la luz de la galaxia en llegar a la Tierra. Así, los astrónomos calculan que esa galaxia está a unos 30.000 millones de años luz de nuestro planeta.

"La búsqueda de objetos que se encuentran más alejados de la Tierra de aquellos que ya se conocen es importante para mejorar nuestra comprensión de la historia del Universo y necesario para llegar a encontrar la primera generación de galaxias que se formaron después del Big Bang", explica Dominik A. Riechers, astrónomo de la Universidad de Cornell (EEUU), en un artículo complementario de la revista Nature.

Rápida formación estelar

Los astrónomos están fascinados con el hallazgo de esta nueva galaxia, en la que se forman estrellas a un ritmo sorprendente, más de cien veces más rápido que en nuestra galaxia, la Vía Láctea. Este ritmo es muy superior al que han detectado en otras galaxias que se encuentran a distancias más o menos comparables: " z8_GND_5296 contiene una masa de estrellas equivalente a unos mil millones de soles y está siendo observada en pleno brote de formación estelar. En aquellos tiempos remotos, revelados por estas observaciones, esta galaxia formaba unos 330 soles por año, lo que equivale a decir que duplicaba su masa estelar cada cuatro millones de años. Este ritmo frenético de formación estelar contrasta con la actividad presente: por ejemplo, la Vía Láctea forma actualmente unas dos o tres masas solares por año", compara Rafael Bachiller.

"Estas observaciones confirman ideas previas de que la mayor parte de las estrellas que observamos hoy se formaron en el primer millar de millones de años tras el Big Bang, quizás incluso antes. La actividad de formación estelar continúa hoy pero, en comparación con la que tuvo lugar entonces, puede ser considerada como una actividad residual. Si la tarea del universo en formar estrellas, podemos asegurar que realizó su labor muy temprano y que, en gran medida, ha cumplido ya con ese cometido. Si extrapolamos hacia el futuro la actividad actual de formación estelar, resulta que el Universo, aunque esperemos indefinidamente, ya solo formará un 5% más de las estrellas que existen en la actualidad", añade Bachiller.

Otro interesante dato que aporta esta investigación es que, incluso las galaxias observadas en una etapa tan inicial del Universo (cuando tenía el 5% de la edad actual) ya están enriquecidas con polvo y elementos pesados (más que el hidrógeno y el helio), que debieron ser producidos por una generación anterior de estrellas.

Según señala Dominik A. Riechers, el próximo telescopio James Webb (JWST), cuyo lanzamiento está previsto para finales de esta década, será capaz de detectar con relativa facilidad emisiones de elementos pesados como el carbón, el nitrógeno y el oxígeno. De esta forma, se muestra esperanzado de que los astrónomos sean capaces de resolver las dudas sobre las mediciones actuales y averiguar más información sobre las propiedades físicas bajo las cuales se forman las estrellas en estos sistemas.