El telescopio espacial Hubble descubre la galaxia más antigua vista hasta ahora

Los astrónomos que utilizan el telescopio espacial Hubble han mirado más atrás en el tiempo que nunca, detectando una galaxia que se formó menos de 500 millones de años después del nacimiento del universo, lo que la convierte en la más antigua y distante jamás vista.

El hallazgo, publicado el 26 de enero en la revista Nature, debería ayudar a los astrónomos a comprender mejor los primeros días del universo, dijeron los investigadores. En particular, el descubrimiento debería arrojar luz sobre la evolución de las primeras galaxias, que se formaron solo unos cientos de millones de años después del Big Bang.

"En esencia, el aspecto más importante de esto es que nos da una idea de la rapidez con la que se están acumulando las galaxias", dijo el autor principal Rychard Bouwens de la Universidad de California, Santa Cruz (UCSC) y la Universidad de Leiden en los Países Bajos. "Proporciona una especie de vara de medir".

Bouwens y sus colegas analizaron las observaciones realizadas por el telescopio espacial Hubble de la NASA. Observaron los datos infrarrojos recopilados por la cámara de campo amplio 3 del Hubble, que se instaló en el telescopio en 2009 durante una misión de servicio del transbordador espacial.

Los investigadores encontraron evidencia de una galaxia con un corrimiento al rojo de 10,3, que corresponde a una distancia de aproximadamente 13,2 mil millones de años luz.

Eso hace que la galaxia recién descubierta, UDFj-39546284, sea la galaxia conocida más distante del universo, superando al antiguo poseedor del récord en unos 100 millones de años luz.

Dado que el universo tiene aproximadamente 13.700 millones de años, UDFj-39546284 existía casi al principio, solo 480 millones de años después del Big Bang, o cuando el universo tenía solo el 4 por ciento de su edad actual.

Oficialmente, UDFj-39546284 sigue siendo un "candidato a galaxia", lo que requiere algunas observaciones más para confirmar su existencia y edad con certeza. Pero después de realizar una serie de pruebas, Bouwens y su equipo confían en que la galaxia está ahí y que su corrimiento al rojo es de alrededor de 10,3.

"Todo lo que encontramos fue completamente consistente con ser una fuente real", dijo Bouwens. "Se ve realmente bien en este momento".

Entendiendo la formación de galaxias

Además de estudiar UDFj-39546284, los investigadores también observaron varias galaxias que son un poco más jóvenes, que datan de unos 650 millones de años después del Big Bang. Vieron diferencias dramáticas entre las galaxias más viejas y más jóvenes, lo que sugiere que la tasa de nacimiento de estrellas se multiplicó por 10 en los 170 millones de años intermedios.

"Este es un aumento asombroso en un período tan corto, sólo el 1 por ciento de la edad actual del universo", dijo el coautor Garth Illingworth, también de UCSC, en un comunicado.

El equipo también encontró grandes diferencias en el número de galaxias observadas en las dos épocas. Descubrieron solo una galaxia que data de 480 millones de años después del Big Bang, mientras que búsquedas anteriores encontraron casi 50 galaxias solo 170 millones de años después.

Las nuevas observaciones podrían ayudar a los astrónomos a comprender mejor cómo se fusionaron y crecieron las primeras galaxias del universo, dijeron los investigadores.

"Definitivamente vemos una fuerte evidencia de la acumulación jerárquica", dijo Bouwens. "Es bastante sorprendente".

El nuevo estudio también se refiere a una antigua cuestión de la astronomía. Aproximadamente 300.000 años después del Big Bang, el hidrógeno en el universo era neutral, lo que significa que no llevaba carga. Sin embargo, mil millones de años después, algo había emitido suficiente radiación para ionizar la mayor parte de este hidrógeno, dividiéndolo en sus electrones y protones constituyentes.

"Los resultados de este estudio implican que las estrellas y galaxias que pueden detectar solo proporcionarían alrededor del 12 por ciento de la radiación que necesitaría", dijo Rachel Somerville, del Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial con sede en Baltimore, que no participó en la actual estudio, dijo a los periodistas el 26 de enero. "Así que este es un gran misterio que debe resolverse".

Los nuevos resultados sugieren que las primeras galaxias como UDFj-39546284 pueden haber jugado un papel en esta reionización del universo. Pero sus contribuciones por sí solas quizás no fueron lo suficientemente grandes para hacer el trabajo, lo que sugiere que alguna fuente misteriosa también es en parte responsable, dijeron los investigadores.

Las observaciones del equipo al respecto no son definitivas. Para llegar al fondo del misterio de la reionización, los astrónomos necesitarán recopilar más datos, según Bouwens.

Mirando hacia el futuro

Si bien el nuevo estudio analiza el pasado sin precedentes, es probable que se requieran nuevos instrumentos para remontarse aún más, a las primeras épocas de formación de galaxias, dijeron los investigadores.

Uno de los instrumentos futuros más prometedores es el Telescopio Espacial James Webb (JWST) de la NASA, dijo Bouwens. JWST, el poderoso sucesor de Hubble, se ha visto obstaculizado durante mucho tiempo por sobrecostos y retrasos.

Previamente programado para su lanzamiento en junio de 2014, JWST podrá despegar no antes de septiembre de 2015, según un panel de revisión independiente convocado el año pasado para evaluar los problemas del telescopio.

Siempre que finalmente se despeje para volar, JWST tendrá un gran impacto, dijo Bouwens.

“Ahora solo podemos rascar la superficie de lo que será posible”, dijo. “Deberíamos poder avanzar hasta el corrimiento al rojo 12 o 13, y tal vez más. No está claro qué podremos hacer ".