Hallan las galaxias «madre» de la mayor parte de las estrellas

Hallan las galaxias «madre» de la mayor parte de las estrellas

Publicado por el Jan 8, 2014

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Nunca antes vistas, son las que hicieron posible que el cielo se poblara de astros en las primeras etapas del Universo, hace más de 10.000 millones de años.

Fueron las “madres” de muchas de las estrellas que hay en el Universo. Una población entera de pequeñas galaxias primigenias sin las cuales, sencillamente, las cosas no serían como son. Se formaron durante el “baby boom”, una lejana época durante la que nació la mayoría de las estrellas que existen, y aunque se sospechaba su existencia, nunca habían podido ser vistas ni localizadas. Hasta ahora.

Un grupo de astrónomos de la Universidad de California, en efecto, ha conseguido localizar, utilizando el telescopio espacial Hubble, esa población galáctica original, la que hizo posible que el cielo se poblara de estrellas en los primeros tiempos de existencia del Universo en que vivimos.

El grupo galáctico recién localizado es el más numeroso jamás visto en el Universo remoto. Y sus miembros son las galaxias más pequeñas y oscuras de las que se tenía noticia hasta ahora. Para capturar su debil luz, los astrónomos han tenido que realizar larguiísimas exposiciones con los instrumentos del Hubble en el rango de la luz ultravioleta.

El estudio resultante, presentado ayer durante la 223 reunión de la Sociedad Astronómica Americana, que se celebra en Washington, se publicará dentro de unos días en The Astrophysical Journal.

Un «zoom» natural

Se trata de 58 jóvenes y diminutas galaxias, nacidas hace más de 10.000 millones de años, durante el apogeo del nacimiento de nuevas estrellas. Las nuevas galaxias son cien veces más numerosas que sus “primas” más masivas, pero también cien veces menos luminosas que cualquier otra galaxia detectada hasta ahora en las profundidades del espacio del Universo primitivo.

En condiciones normales, estas galaxias habrían sido demasiado débiles como para ser detectadas por el Hubble. Pero los astrónomos lograron hacer que el telescopio espacial trabajara “en equipo” junto a un “zoom” espacial natural, una lente producida por la gravedad de Abell 1689, un enorme cúmulo galáctico no demasiado alejado de nosotros.

El cúmulo es tan masivo que es capaz de magnificar la luz que recibe de las galaxias más lejanas que tiene detrás gracias a un fenómeno conocido como “lente gravitacional”, en el que la curvatura misma del espacio actúa como un gigantesco espejo de feria, que deforma la luz, haciéndola más brillante.

“Siempre ha existido preocupación por el hecho de que sólo somos capaces de ver las más brillantes entre las galaxias muy distantes -afirma Brian Siana, que ha dirigico el estudio-. Pero las galaxias brillantes, sin embargo, sólo son la punta del iceberg. Creemos que la mayoría de las estrellas que se formaron en el Universo primitivo lo hicieron en galaxias que nunca hemos podido ver. Ahora hemos localizado esas galaxias nunca vistas y creemos que lo que vemos es el resto de ese iceberg”.

El equipo de Siana cree que ha logrado completar un censo de galaxias de una época en la que el Universo apenas tenía 3.400 millones de años de vida, una fracción de su edad total. Y si la muestra de galaxias encontradas es representativa de toda la población galáctica de aquella época, entonces la mayoría de las estrellas se formaron en el interior de esas pequeñas galaxias.

“A pesar de ser poco brillantes -explica por su parte Anahita Alavi, otro de los autores principales del estudio- su gran número nos hace pensar que pudieron dar cuenta de la formación de la mayor parte de las estrellas durante aquella época”.

Para Siana, el descubrimiento de estas galaxias también ayudará a reforzar la idea de que las estrellas muy calientes en el interior de galaxias pequeñas son capaces de bombear radiación suficiente como para ionizar el hidrógeno a base de expulsar sus electrones. Este proceso, llamado “reionización”, sucedió hace unos 13.000 millones de años, durante los primeros mil millones de años del nacimiento del Universo a partir del Big Bang. Gracias a la reionización, el Universo se hizo transparente a la luz (antes atrapada en un denso caldo de partículas), lo que hace posible que ahora los astrónomos la sigan hasta su origen, al principio de los tiempos.

“A pesar de que las galaxias de nuestra muestra existieron unos pocos miles de millones de años después de la reionización -asegura Siana- es más que probable que galaxias como esas, o incluso esas mismas, jugaran un papel muy destacado en el proceso”.

Muy diferentes a las que hay a nuestro alrededor, estas galaxias primitivas no forman majestuosas espirales ni podrían catalogarse dentro de las demás familias galácticas conocidas. Para Anahita Alavi, “la lente gravitacional estira la forma aparente de las galaxias muy distantes, permitiendonos verlas. Sin la lente, la mayoría de ellas serían simples puntos para el Hubble. Ahora, sin embargo, tenemos ya una idea sobre sus formas y tamaños, algo que antes era imposible de conseguir”.

Pequeñas e irregulares

El análisis del Hubble muestra que estas galaxias primitivas son pequeñas, de apenas unos cientos de años luz de diámetro (nuestra Vía Láctea, por ejemplo, mide 50.000 años luz de punta a punta), y que tienen formas irregulares.

“Incluso cuando ya eran plenamente maduras -apunta Siana- estas galaxias tenían entre una décima y una centésima parte de la masa de nuestra Vía Láctea. Y al estar sometidas al fuego constante del nacimiento de estrellas, su luz está dominada por el brillo ultravioleta de esas estrellas”.

El tiempo en el que esas galaxias existieron es conocido como el “baby boom” de la formación estelar, un periodo que se sitúa entre hace 9.000 y 12.000 millones de años.

Utilizando las lentes gravitacionales de seis cúmulos masivos de galaxias, el Hubble está explorando ahora el Universo primitivo en busca de más pequeñas galaxias. En ellas están las respuestas a muchas de las preguntas que hoy se hacen los astrónomos, y que permitirán saber por qué las cosas son tal y como las vemos.

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