El cielo remoto era un bullir de galaxias

En el universo primitivo, cuando solo hab¨ªan pasado 1.000 o 2.000 millones de a?os desde el Big Bang, hab¨ªa muchas m¨¢s galaxias con fren¨¦tica formaci¨®n estelar en su interior que ahora, cuando el cosmos tiene 13.700 millones de a?os. Esas galaxias eran mil veces m¨¢s abundantes entonces que en la actualidad y m¨¢s tempranas de lo que se pensaba, afirman unos astr¨®nomos que han echado un privilegiado vistazo al pasado remoto del cielo. ¡°Incluso siendo objetos de los m¨¢s brillantes del universo, son dif¨ªciles de ver con telescopios que captan la luz visible, como el Hubble¡±, dice Dan Marrone, uno de los astr¨®nomos que han observado y medido esas galaxias con un potente nuevo radiotelescopio internacional, tan moderno que a¨²n no est¨¢ terminado. Se trata del ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), una bater¨ªa de antenas situada a m¨¢s de 5.000 metros de altura en los Andes chilenos. ¡°Para el ALMA esas galaxias son de los objetos m¨¢s brillantes fuera de nuestra V¨ªa L¨¢ctea¡±, a?ade Marrone, del Observatorio Steward (EE UU).

Adem¨¢s de descubrir esas galaxias lejanas, tan activas en formaci¨®n entelar y tan abundantes, los investigadores, liderados por Joaqu¨ªn Vieira, del Instituto de Tecnolog¨ªa de California (Caltech), han identificado la firma de mol¨¦culas de agua en su luz, lo que significa la detecci¨®n de agua m¨¢s lejana hasta ahora.

Al observar en la distancia, los astr¨®nomos ven en el pasado del universo: la luz que captan con sus telescopios fue emitida por las lejanas galaxias hace m¨¢s de 12.000 millones de a?os y, desde entonces, aquellos fotones de luz han estado viajando, a su velocidad constante de 300.000 kil¨®metros por segundo, trayendo informaci¨®n de c¨®mo eran los objetos celestes que los emitieron.

Los astrof¨ªsicos sostienen que los procesos m¨¢s activos de formaci¨®n estelar se dieron en el universo primitivo, en galaxias masivas y brillantes en las que enormes cantidades de gas y polvo se convert¨ªan en nuevas estrellas muy r¨¢pidamente, a un ritmo cientos de veces superior al de las actuales galaxias reposadas como la V¨ªa L¨¢ctea. Hacia aquellas dirigieron su inter¨¦s Vieira y sus colegas, primero buscando los mejores candidatos con el telescopio estadounidense de 10 metros de di¨¢metro instalado en el Polo Sur y, despu¨¦s, con el ALMA, que act¨²a como un zoom en regiones muy peque?as del cielo. En total han estudiado 26 galaxias y la mayor¨ªa emitieron la luz que ahora nos llega hace unos 12.000 millones de a?os, es decir, cuando el universo ten¨ªa solo 2.000 millones de a?os. Pero dos de ellas son m¨¢s antiguas a¨²n, del universo de mil millones de a?os, y una parece ser la m¨¢s activa en formaci¨®n estelar que nunca se ha visto. Vieira y sus colaboradores han presentado estos descubrimientos en tres art¨ªculos publicados en las revistas Nature y Astrophysical Journal, coincidiendo con la inauguraci¨®n oficial (la semana pasada) del radiotelescopio ALMA, del Observatorio Europeo Austral (ESO) junto con instituciones de Estados Unidos y Jap¨®n.

En realidad estos cient¨ªficos han contado con ayuda de la naturaleza para ver las galaxias tan lejanas. Se llama efecto de lente gravitacional y fue predicho por Einstein en su Teor¨ªa General de la Relatividad. Cuando la luz procedente de una galaxia lejana pasa junto a otra m¨¢s pr¨®xima al observador ¡ªen la l¨ªnea de visi¨®n de este¡ª resulta amplificada y la fuente parece m¨¢s brillante. Algunas de esas galaxias lejanas son tan brillantes como 40 billones de soles y la lente gravitacional magnifica su luz hasta 22 veces. ¡°La lente gravitacional hace que la luz de la galaxia lejana forme un gran c¨ªrculo de luz amplificada alrededor de la galaxia que hace de lente y esto facilita mucho la observaci¨®n¡±, explica Justin Spilker, otro colaborador de Vieira.

El ALMA estar¨¢ formado, cuando se termine, por un total de 66 antenas (54 de 12 metros de di¨¢metro y 12 de siete metros) para observa el cielo en longitudes de onda milim¨¦trica y submilim¨¦trica. Gracias a la t¨¦cnica denominada de interferometr¨ªa, las antenas funcionan como si fuera una sola de enorme tama?o, a efectos de la gran resoluci¨®n que se obtiene en las observaciones. Cuando Vieira y sus colegas observaron las galaxias lejan¨ªsimas, pudieron utilizar solo 16 antenas del avanzado radiotelescopio en construcci¨®n, y aseguran que cuando est¨¦ terminado podr¨¢n ver objetos a¨²n m¨¢s tenues.