Nou r¨¨cord de gal¨¤xia m¨¦s llunyana

Un equip d'astr¨°noms ha aconseguit detectar i determinar la dist¨¤ncia a una gal¨¤xia que ¨¦s, ¡°probablement¡±, puntualitzen amb cautela, la m¨¦s llunyana que s'ha descobert fins ara. S'anomena EGS8p7 i va emetre fa m¨¦s de 13.200 milions d'anys la llum que ara arriba als telescopis terrestres. At¨¨s que el cosmos t¨¦ uns 13.800 milions d'anys, aquesta gal¨¤xia, tal com es veu ara aqu¨ª, correspon a l'univers jove, quan havien transcorregut nom¨¦s uns 600 milions d'anys des del Big Bang. El simple fet que s'hagi pogut fer l'an¨¤lisi clau de la llum de gal¨¤xia per determinar-ne la dist¨¤ncia aporta informaci¨® sobre l'evoluci¨® del cosmos jove alhora que obre inc¨°gnites sobre la seva comprensi¨® actual, apunten els cient¨ªfics. La dist¨¤ncia d'EGS8p7 porta m¨¦s lluny la recerca i investigaci¨® de gal¨¤xies remotes que fa nom¨¦s uns mesos (el maig passat) s'havia anotat el r¨¨cord ara superat.

Els astr¨°noms mesuren la dist¨¤ncia als objectes celestes distants amb un par¨¤metre anomenat despla?ament al roig (z) i com m¨¦s gran ¨¦s el seu valor, m¨¦s lluny s¨®n. No ¨¦s dif¨ªcil entendre-ho: de manera similar a com canvia la freq¨¹¨¨ncia de les ones de so si l'objecte que les emet s'apropa o s'allunya (el so de la sirena d'una ambul¨¤ncia o el xiulet d'un tren en s¨®n exemples cl¨¤ssics), l'ona de la llum s'allarga quan l'objecte emissor s'allunya a l'univers en expansi¨®; aix¨ª, la llum emesa per una gal¨¤xia que s'allunya de nosaltres, per exemple, en ultraviolada, ser¨¤ captada pels telescopis en una longitud d'ona m¨¦s gran de l'espectre electromagn¨¨tic, com l'infraroig. Aquest denominat despla?ament al roig ser¨¤ m¨¦s gran com m¨¦s lluny sigui l'objecte celeste emissor, segons dicta la constant que el c¨¨lebre astr¨°nom nord-americ¨¤ Edwin Hubble va enunciar als anys trenta del segle passat, revelant aix¨ª que l'univers est¨¤ en expansi¨®. El valor del despla?ament al roig de la gal¨¤xia EGS8p7 que es va donar a con¨¨ixer fa uns dies a la revista Astrophysical Journal Letter, ¨¦s de 8,68, mentre que el de la gal¨¤xia anterior, la presentada el maig passat, ¨¦s de 7,73. Tots dos descobriments procedeixen de l'observatori Keck (amb els seus dos grans telescopis, de mirall principal de 10 metres de di¨¤metre, situats a Hawaii) i, en concret, d'un instrument avan?at d'observaci¨®, l'espectr¨°metre Mosfire, per¨° completant observacions realitzades pr¨¨viament amb altres telescopis, inclosos el Hubble i l'Spitzer.

Aquesta gal¨¤xia correspon a l¡¯univers jove, quan havien transcorregut nom¨¦s uns 600 milions d¡¯anys des del Big Bang

Els astr¨°noms, en aquests estudis, busquen en la firma?de determinats elements qu¨ªmics a la llum que capten de les gal¨¤xies i mesuren aix¨ª quant s'ha despla?at en l'espectre electromagn¨¨tic, ¨¦s a dir, quant s'ha despla?at cap al roig, per poder calcular la dist¨¤ncia de l'objecte celeste que la va emetre. El problema ¨¦s que les condicions de l'univers quan era jove no eren exactament les mateixes que ara.

En els primers milions d'anys el cosmos estava massa calent perqu¨¨ es formessin ¨¤toms neutres i tot era una sopa d'electrons i protons per la qual els fotons, les part¨ªcules de llum, no podien circular lliurement, aix¨ª que era opac. Quan havien transcorregut uns 380.000 anys des de l'explosi¨® inicial, s'havia refredat prou perqu¨¨ els protons atrapessin els electrons i formessin ¨¤toms neutres d'hidrogen; aix¨ª els fotons van comen?ar a circular lliurement i l'univers es va fer transparent. Nom¨¦s llavors va comen?ar a viatjar la llum, per la qual cosa no ¨¦s possible veure ara objectes anteriors, de l'¨¨poca opaca.

Despr¨¦s, fa entre 500.000 anys i un mili¨® d'anys, comencen a formar-se gal¨¤xies i s'ionitza una altra vegada aquell gas neutre fonamentalment d'hidrogen. Per¨° poc abans de la reionitzaci¨®, explica Rod Pyle en un article de Caltech que explica el descobriment de la gal¨¤xia m¨¦s llunyana, els n¨²vols d'hidrogen neutre absorbirien radiaci¨® emesa per les gal¨¤xies llavors en formaci¨®, en concret la radiaci¨® de l'hidrogen calent denominada Lyman-alpha, que els astr¨°noms busquen en les an¨¤lisis de la llum per determinar, entre altres coses, el despla?ament al roig d'objectes llunyans.

Aix¨ª era l¡¯univers primitiu

¡°A causa d'aquesta absorci¨®, no seria possible, en teoria, trobar la firma Lyman-alpha de la gal¨¤xia EGS8p7¡±, afegeix Pyle. I cita un dels autors del descobriment, Adi Zitrin: ¡°Si mires gal¨¤xies en univers primitiu, hi ha molt d'hidrogen neutre que no ¨¦s transparent per a aquesta emissi¨®. Esper¨¤vem que la major part de la radiaci¨® d'aquesta gal¨¤xia hauria estat absorbida per l'hidrogen, per¨° encara aix¨ª veiem [la firma] Lyman-alfa¡±.

La sorpresa, efectivament, ha estat aconseguir-ho per a una gal¨¤xia que emetria la seva radiaci¨® quan l'univers, abans de la reionitzaci¨®, estaria ple de n¨²vols d'hidrogen que hauria d'haver-la absorbit.

Aquesta contradicci¨® podria no ser-ho, assenyala Zitrin, si la reionitzaci¨® no es va produir de forma uniforme a l'univers, sin¨® que va ser un proc¨¦s per fases, que algunes gal¨¤xies en formaci¨® eren tan brillants, tan calentes, que formarien bombolles d'hidrogen ionitzat. ¡°La gal¨¤xia que hem observat, EGS8p7, que ¨¦s inusualment lluminosa, podria haver estat alimentada per una poblaci¨® d'estrelles especialment calentes i haver tingut propietats especials que van permetre la formaci¨® d'una gran bombolla d'hidrogen ionitzat molt abans del que ¨¦s normal per a les gal¨¤xies t¨ªpiques d'aquella ¨¨poca¡±, afegeix Sirio Belli, de Caltech, que treballa en el projecte. Encara hi ha molt per con¨¨ixer i entendre d'aquesta determinant fase de reionitzaci¨® de l'univers.