Nuevo r¨¦cord de galaxia m¨¢s lejana del universo

Un equipo de astr¨®nomos ha logrado detectar y determinar la distancia a una galaxia que es, ¡°probablemente¡±, puntualizan con cautela, la m¨¢s lejana descubierta hasta ahora. Se denomina EGS8p7 y emiti¨® hace m¨¢s de 13.200 millones de a?os la luz que ahora llega a los telescopios terrestres. Dado que el cosmos tiene unos 13.800 millones de a?os, esa galaxia, tal y como se ve ahora aqu¨ª, corresponde al universo joven, cuando hab¨ªan transcurrido solo unos 600 millones de a?os desde el Big Bang. El simple hecho de que se haya podido hacer el an¨¢lisis clave de la luz de galaxia para determinar su distancia aporta informaci¨®n sobre la evoluci¨®n del cosmos joven al tiempo que abre inc¨®gnitas sobre su comprensi¨®n actual, apuntan los cient¨ªficos. La distancia de EGS8p7 lleva m¨¢s lejos la b¨²squeda e investigaci¨®n de galaxias remotas que hace solo unos meses (el pasado mayo) se hab¨ªa apuntado el r¨¦cord ahora superado.

Los astr¨®nomos miden la distancia a los objetos celestes distantes con un par¨¢metro denominado corrimiento al rojo (z) y cuanto mayor es su valor, m¨¢s lejos est¨¢n. No es dif¨ªcil entenderlo: de modo similar a como cambia la frecuencia de las ondas de sonido si el objeto que las emite se acerca o se acerca (el diferente sonido de la sirena de una ambulancia o el pitido de un tren es el ejemplo cl¨¢sicos), la onda de la luz se estira cuando el objeto emisor se aleja en el universo en expansi¨®n; as¨ª, la luz emitida por una galaxia que se aleja de nosotros, por ejemplo en ultravioleta, ser¨¢ captada por los telescopios en una longitud de onda m¨¢s grande del espectro electromagn¨¦tico, como el infrarrojo. Este denominado corrimiento al rojo ser¨¢ mayor cuanto m¨¢s lejos esta el objeto celeste emisor, seg¨²n dicta la constante que el c¨¦lebre astr¨®nomo estadounidense Edwin Hubble enunci¨® en los a?os treinta del siglo pasado, desvelando as¨ª que el universo est¨¢ en expansi¨®n. El valor del corrimiento al rojo de la galaxia EGS8p7 dada a conocer hace unos d¨ªas en la revista Astrophysical Journal Letter, es de 8,68, mientras que el de la galaxia anterior, la presentada el pasado mayo es de 7.73. Ambos descubrimientos proceden del observatorio Keck (con sus dos grandes telescopios, de espejo principal de 10 metros de di¨¢metro, situados en Hawai) y, en concreto, de un instrumento avanzado de observaci¨®n, el espectr¨®metro Mosfire, pero completando observaciones realizadas previamente con otros telescopios, incluidos el Hubble y el Spitzer.

Esa galaxia corresponde al universo joven, cuando hab¨ªan transcurrido solo unos 600 millones de a?os desde el Big Bang

Los astr¨®nomos, en estos estudios, buscan en la firma de determinados elementos qu¨ªmicos en la luz que captan de las galaxias y miden as¨ª cu¨¢nto se ha desplazado en el espectro electromagn¨¦tico, es decir, cuanto se ha corrido hacia el rojo, para poder calcular la distancia del objeto celeste que la emiti¨®. El problema es que las condiciones del universo cuando era joven no eran exactamente las mismas que ahora.

Al principio el cosmos estaba demasiado caliente para que se formasen ¨¢tomos neutros y todo era una sopa de electrones y protones por la que los fotones, las part¨ªculas de luz, no pod¨ªan circular libremente, as¨ª que era opaco. Cuando hab¨ªan transcurrido unos 380.000 a?os desde la explosi¨®n inicial, se hab¨ªa enfriado suficiente como para que los protones atrapasen a los electrones y formaran ¨¢tomos neutros de hidr¨®geno; as¨ª los fotones empezaron a circular libremente y el universo se hizo transparente. Solo entonces empez¨® a viajar la luz, por lo que no es posible ver ahora objetos anteriores, de la ¨¦poca opaca.

Entre 500.000 a?os y un mill¨®n de a?os despu¨¦s empiezan a formarse galaxias y se ioniza otra vez aquel gas neutro, fundamentalmente hidr¨®geno. Pero poco antes de la reionizaci¨®n, explica Rod Pyle en un art¨ªculo de Caltech que explica el descubrimiento de la galaxia m¨¢s lejana, las nubes de hidr¨®geno neutro absorber¨ªan radiaci¨®n emitida por las galaxias entonces en formaci¨®n, en concreto la radiaci¨®n del hidr¨®geno caliente denominada Lyman-alpha cuya firma buscan los astr¨®nomos en los an¨¢lisis de la luz para determinar, entre otras cosas, el corrimiento al rojo de objetos lejanos.

As¨ª era el universo primitivo

¡°Debido a esa absorci¨®n, no ser¨ªa posible, en teor¨ªa, encontrar la firma Lyman-alpha de la galaxia EGS8p7¡±, a?ade Pyle. Y cita a uno de los autores del descubrimiento, Adi Zitrin: ¡°Si miras galaxias en universo primitivo, hay mucho hidr¨®geno neutro que no es transparente para esta emisi¨®n. Esper¨¢bamos que la mayor parte de la radiaci¨®n de esta galaxia habr¨ªa sido absorbida por el hidr¨®geno, pero a¨²n as¨ª vemos [la firma] Lyman-alfa¡±.

La sorpresa, efectivamente, ha sido lograrlo para una galaxia que emitir¨ªa su radiaci¨®n cuando el universo, antes de la reionizaci¨®n, estar¨ªa lleno de nubes de hidr¨®geno que deber¨ªa haberla absorbido.

Esta contradicci¨®n podr¨ªa no serlo, se?ala Zitrin, si la reionizaci¨®n no se produjo de forma uniforme en el universo sino que fue un proceso parcheado, que algunas galaxias en formaci¨®n eran tan brillantes, tan calientes, que formar¨ªan burbujas de hidr¨®geno ionizado. ¡°La galaxia que hemos observado, EGS8p7, que es inusualmente luminosa, pudo estar alimentada por una poblaci¨®n de estrellas especialmente calientes y pudo tener propiedades especiales que permitieron la formaci¨®n de una gran burbuja de hidr¨®geno ionizado mucho antes de lo normal para las galaxias t¨ªpicas de aquella ¨¦poca¡±, a?ade Sirio Belli, de Caltech, que trabaja en el proyecto. Hay mucho que conocer a¨²n y comprender de aquella determinante fase de reionizaci¨®n del universo.