17 de mayo de 2018
17.05.2018

Un equipo de astrónomos detecta el oxígeno más distante del universo

Los telescopios han demostrado además que hubo galaxias que existieron antes de las que se pueden visualizar de forma directa en la actualidad

16.05.2018 | 22:38
Imagen de la galaxia con oxígeno más lejana de la Tierra detectada por el telescopio Alma.

Un equipo internacional de astrónomos han utilizado observaciones de los telescopios Alma (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) y del VLT (Very Large Telescope) del Observatorio Austral Europeo (ESO) para encontrar evidencias de estrellas formándose a 13.300 millones de años, tan solo 250 millones de años después del Big Bang, un hallazgo que representa además el oxígeno más distante jamás detectado en el universo.

Los científicos utilizaron Alma para observar una galaxia lejana llamada MACS1149-JD1, donde detectaron un resplandor muy débil emitido por oxígeno ionizado de la galaxia. A medida que esta luz infrarroja viaja por el espacio, la expansión del universo la desplaza y, para cuando fue detectada en la tierra por Alma, la longitud de onda era más de diez veces más larga que cuando se originó.

El equipo infirió que la señal fue emitida hace 13.300 millones de años (o 500 millones de años después del Big Bang), convirtiéndolo en el oxígeno más distante jamás detectado por ningún telescopio. La presencia de oxígeno es una clara señal de que debe haber habido incluso generaciones anteriores de estrellas en esta galaxia, según informa ESO. Los resultados aparecen publicados este jueves en la revista Nature.

"Esta detección hace retroceder las fronteras del universo observable", afirma el autor principal del artículo, Takuya Hashimoto, investigador de la Universidad Osaka Sangyo y el Observatorio Astronómico Nacional de Japón. "Me emocionó ver la señal de oxígeno distante en los datos de Alma", indica.

Además del brillo del oxígeno captado por Alma, el VLT de ESO también detectó una señal más débil de emisión de hidrógeno. La distancia a la galaxia, determinada a partir de esta observación, es consistente con la distancia de la observación del oxígeno. Esto hace de MACS1149-JD1 la galaxia más lejana con una medición precisa de la distancia y la galaxia más lejana jamás observada con Alma o con el VLT.

"Vemos esta galaxia en un momento en el que el universo sólo tenía 500 millones de años y, sin embargo, ya tiene una población de estrellas maduras", explica el segundo autor del nuevo artículo e investigador de la University College de Londres (UCL), Nicolas Laporte. "Por lo tanto somos capaces de utilizar esta galaxia para estudiar un periodo anterior, completamente desconocido, de la historia cósmica", asegura.

Tras el Big Bang, hubo un periodo durante el cual no hubo oxígeno en el universo; fue creado por los procesos de fusión de las primeras estrellas y luego liberado al morir estas estrellas. La detección de oxígeno en MACS1149-JD1 indica que estas generaciones anteriores de estrellas ya se habían formado y había expulsado oxígeno apenas 500 millones de años después del comienzo del universo.

Así, para averiguar cuándo tuvo lugar esta formación temprana de estrellas, el equipo reconstruyó los inicios de la historia de MACS1149-JD1 utilizando datos infrarrojos tomados con el Telescopio Espacial Hubble de la NASA y la ESA, así como del Telescopio Espacial Spitzer de la NASA. Los científicos descubrieron que el brillo observado de la galaxia puede explicarse con un modelo en el que el inicio de la formación estelar comienza tan solo 250 millones de años después del comienzo del universo.

La madurez de las estrellas en MACS1149-JD1 plantea la pregunta de cuándo surgieron las primeras galaxias de la oscuridad total, una época que los astrónomos denominan como el "amanecer cósmico". Estableciendo la edad de MACS1149-JD1, el equipo ha demostrado, de forma efectiva, que hubo galaxias que existieron antes de las que se pueden detectar de forma directa en la actualidad.

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