Galaxias bebés ponderadas por Spitzer

Los astrónomos han descubierto dos de las galaxias más distantes jamás vistas, cuando el Universo tenía solo 700 millones de años. Las galaxias se descubrieron por primera vez como parte del Estudio de Campo Profundo del Telescopio Espacial Hubble, que observó el Universo distante. Luego, los astrónomos hicieron observaciones de seguimiento con el Telescopio Espacial Spitzer para confirmar su distancia y edad. Se cree que las galaxias tienen entre 50 y 300 millones de años y solo tienen el 1% de la masa de nuestra propia Vía Láctea.

Los astrónomos han tomado fotografías asombrosas de dos de las galaxias más distantes jamás vistas. Las imágenes ultraprofundas, tomadas en longitudes de onda infrarrojas, confirman por primera vez que estos querubines celestiales son reales. Los investigadores* ahora pueden pesar galaxias y determinar su edad en momentos más tempranos que nunca, lo que proporciona pistas importantes sobre los orígenes evolutivos de galaxias como nuestra Vía Láctea. El trabajo aparece en la edición del 1 de octubre de Astrophysical Journal Letters.

Carnegie Fellow Ivo Labbé, junto con Rychard Bouwens y Garth Illingworth del Observatorio UCO/Lick en la Universidad de California, Santa Cruz, y Marijn Franx del Observatorio de Leiden, examinaron las galaxias en el Campo Ultra Profundo del Hubble (HUDF) usando el sensible Cámara de matriz de infrarrojos (IRAC) a bordo del telescopio espacial Spitzer de la NASA. El HUDF, escaneado por el Telescopio Espacial Hubble de la NASA a fines de 2003, sigue siendo la vista más profunda jamás tomada en longitudes de onda visibles e infrarrojas cercanas.

Las dos galaxias se ven cuando el universo era solo un bebé: 700 millones de años después del Big Bang, o el cinco por ciento de la edad actual del universo. Pertenecen a una pequeña muestra preciosa de galaxias antiguas similares, descubiertas hace dos años por Bouwens, Illingworth y Franx y analizadas en profundidad en Nature el mes pasado. El déficit relativo de fuentes luminosas tan lejanas indica que este período temprano es cuando las galaxias se acumulaban rápidamente desde un número muy pequeño de estrellas hasta las galaxias masivas que vemos en épocas posteriores.

Debido a que hay tan pocas de ellas, verificar la existencia de las galaxias distantes y medir sus propiedades es de suma importancia. Las nuevas observaciones del infrarrojo medio de Spitzer resultaron esenciales para el equipo de Labbé, ya que los análisis no fueron posibles solo con los datos del Hubble.

“Spitzer es una pequeña máquina increíble”, dijo Labbé. “Es un logro notable que un pequeño telescopio de 0,85 metros pueda ver fuentes a 12.700 millones de años luz de distancia”. Aunque los astrónomos han observado galaxias lejanas antes, estas son las más distantes para las que se han calculado características físicas detalladas. “Estoy seguro de que no habríamos podido confirmar la existencia de estas galaxias, y mucho menos calcular su masa estelar y edad, sin Spitzer”, agregó Labbé.

Las dos galaxias tenían entre 50 y 300 millones de años (infantes, según los estándares galácticos) y pesaban unas cien veces menos que nuestra Vía Láctea adulta. Las edades y masas sugieren que ya existían mucho antes, alrededor de 500-600 millones de años después del Big Bang. Podrían estar entre los primeros sistemas galácticos formados en el universo, poco después de las primeras estrellas, lo que significa que estudios futuros podrían revelar galaxias luminosas incluso en tiempos anteriores a los medidos por Labbé y sus colegas.

Los primeros 500 millones de años después del Big Bang son conocidos por los astrónomos como «La Edad Oscura», porque el universo estaba lleno de nubes de gas de hidrógeno neutro que oscurecían las galaxias de nuestra vista. Los astrónomos teorizan que las galaxias recién formadas comenzaron a emitir suficiente radiación para atravesar la niebla cósmica, transformando el universo primero en una espuma ondulante de plasma y, finalmente, en el estado transparente que es hoy.

El equipo investigó si la formación de estrellas en las galaxias podría haber sido responsable de despejar esta neblina, pero sus cálculos sugirieron que las galaxias en este estudio son demasiado pequeñas y muy pocas. Bouwens dijo: «Con toda probabilidad, existen muchas más galaxias en estos primeros tiempos, pero son más débiles de lo que podemos ver con los telescopios actuales».

La ayuda está en camino. Se instalarán nuevos instrumentos potentes en Hubble el próximo año, y la próxima década marcará el surgimiento de la próxima generación de telescopios, como el Telescopio Espacial James Webb y los telescopios terrestres planificados de clase de 30 metros. Por lo tanto, Labbé se mantiene optimista. “Sospecho que el HUDF tiene muchos más secretos que divulgar. Con los nuevos instrumentos y telescopios, deberíamos poder obtener muchos más descubrimientos de esta porción relativamente pequeña de los cielos”.

Fuente original: Comunicado de prensa de la Institución Carnegie

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