Tendencias Científicas
Un equipo internacional de astrónomos liderado por la Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL), en Suiza, ha descubierto más de 250 de las primeras galaxias del universo.
La muestra incluye a las más débiles y pequeñas de las galaxias enanas de primera generación descubiertas, y ofrece importantes pistas sobre la naturaleza del universo temprano, según informa la EPFL en un comunicado.
La historia del cosmos
Antes de que la luz viajara a través del universo, este era un lugar oscuro. Durante cerca de mil millones de años tras el Big Bang (la inmensa explosión que originó el cosmos), el universo estuvo envuelto en una espesa niebla de gas hidrógeno, que mantenía la luz atrapada.
Pero a medida que las primeras estrellas comenzaron a formarse, el hidrógeno se fue aclarando a través de un proceso llamado "reionización ". Este dejó que la luz escapara en todas direcciones, y volvió el universo transparente.
Este evento tuvo un papel central en la formación del cosmos tal y como lo conocemos. Ahora, usando observaciones del telescopio espacial Hubble y de un sorprendente telescopio "natural", los astrónomos liderados por la EPFL han "mirado atrás en el tiempo" para descubrir más de 250 de las galaxias enanas más tempranas.
También han determinado que estas galaxias fueron cruciales para la reionización antes mencionada (por la acumulación de luz que emiten, debido a su gran número). Curiosamente, este punto ya fue señalado en 2014 en otro estudio realizado con una simulación informática por astrónomos que investigan el comportamiento del universo poco después del Big Bang. Sin embargo, hasta hace poco, los especialistas creían que las grandes galaxias eran las que habían jugado un papel principal en el proceso de reionización del cosmos.
La muestra incluye a las más débiles y pequeñas de las galaxias enanas de primera generación descubiertas, y ofrece importantes pistas sobre la naturaleza del universo temprano, según informa la EPFL en un comunicado.
La historia del cosmos
Antes de que la luz viajara a través del universo, este era un lugar oscuro. Durante cerca de mil millones de años tras el Big Bang (la inmensa explosión que originó el cosmos), el universo estuvo envuelto en una espesa niebla de gas hidrógeno, que mantenía la luz atrapada.
Pero a medida que las primeras estrellas comenzaron a formarse, el hidrógeno se fue aclarando a través de un proceso llamado "reionización ". Este dejó que la luz escapara en todas direcciones, y volvió el universo transparente.
Este evento tuvo un papel central en la formación del cosmos tal y como lo conocemos. Ahora, usando observaciones del telescopio espacial Hubble y de un sorprendente telescopio "natural", los astrónomos liderados por la EPFL han "mirado atrás en el tiempo" para descubrir más de 250 de las galaxias enanas más tempranas.
También han determinado que estas galaxias fueron cruciales para la reionización antes mencionada (por la acumulación de luz que emiten, debido a su gran número). Curiosamente, este punto ya fue señalado en 2014 en otro estudio realizado con una simulación informática por astrónomos que investigan el comportamiento del universo poco después del Big Bang. Sin embargo, hasta hace poco, los especialistas creían que las grandes galaxias eran las que habían jugado un papel principal en el proceso de reionización del cosmos.
Relevancia galáctica
En realidad, la reionización ha sido un misterio para la comunidad científica durante años. En lo que sí coinciden los astrónomos es en la siguiente cronología: el universo llegó a estar completamente reionizado aproximadamente mil millones de años después del Big Bang.
Antes, alrededor de 200 millones de años después de esa gran explosión, la radiación ultravioleta (UV) procedente de las estrellas comenzó a dividir el hidrógeno neutro que las había creado en electrones y protones.
Llevó otros 800 millones de años completar este proceso en todas partes. La época de reionización marcó el último gran cambio del universo, que sigue estando ionizado hoy día, más de 12 mil millones de años después.
Cómo son
Las más de 250 de las primeras galaxias halladas ahora tienen estas características: se originaron entre 600 y 900 millones de años después del Big Bang (el estudio de 2014 apuntaba a que las pequeñas galaxias importantes para la reionización habrían surgido 500 millones de años tras el BIg Bang). Además, se trata de las galaxias más pequeñas y ultradébiles hasta ahora conocidas.
Han podido observarse, como se ha dicho, gracias al telescopio espacial Hubble, pero también gracias a un fenómeno natural conocido como lente gravitacional, que se produce cuando la luz procedente de objetos distantes y brillantes se curva alrededor de un objeto masivo (como una galaxia).
Esta curvatura de la luz puede ser captada y dar información sobre la naturaleza de el objeto masivo al que la luz rodea. En este caso, lo que usaron los astrónomos como "lupa" con la que estudiar las 250 galaxias más distantes y antiguas jamás encontradas fueron algunos cúmulos galácticos más cercanos.
"Los cúmulos galácticos analizados en los Campos Frontera del Hubble (programa emblemático del proyecto Hubble) actúan como potentes telescopios naturales dándonos a conocer esas tenues galaxias enanas que de otro modo resultarían invisibles", explica Jean-Paul Kneib, coautor del estudio.
Los hallazgos más emocionantes están por venir
Los científicos analizaron además la luz ultravioleta de estas galaxias, y así es como fueron capaces de calcular si habían estado implicadas en la reionización del cosmos. Este análisis determinó, por primera vez con un alto grado de fiabilidad, según la EPFL, que las galaxias más pequeñas y abundantes fueron vitales para dicho proceso.
"Las galaxias brillantes y masivas por sí solas no son suficientes para explicar la reionización", explican. "Tenemos que tener en cuenta la contribución de una población más abundante de galaxias enanas débiles". El estudio de 2014 señaló que dichas galaxias habrían aportado casi el 30% de la luz ultravioleta que se precisó para que este proceso se diera.
Ahora, los científicos trabajan con imágenes del Hubble en otros tres cúmulos de galaxias, y creen que los hallazgos más emocionantes están por venir.
En realidad, la reionización ha sido un misterio para la comunidad científica durante años. En lo que sí coinciden los astrónomos es en la siguiente cronología: el universo llegó a estar completamente reionizado aproximadamente mil millones de años después del Big Bang.
Antes, alrededor de 200 millones de años después de esa gran explosión, la radiación ultravioleta (UV) procedente de las estrellas comenzó a dividir el hidrógeno neutro que las había creado en electrones y protones.
Llevó otros 800 millones de años completar este proceso en todas partes. La época de reionización marcó el último gran cambio del universo, que sigue estando ionizado hoy día, más de 12 mil millones de años después.
Cómo son
Las más de 250 de las primeras galaxias halladas ahora tienen estas características: se originaron entre 600 y 900 millones de años después del Big Bang (el estudio de 2014 apuntaba a que las pequeñas galaxias importantes para la reionización habrían surgido 500 millones de años tras el BIg Bang). Además, se trata de las galaxias más pequeñas y ultradébiles hasta ahora conocidas.
Han podido observarse, como se ha dicho, gracias al telescopio espacial Hubble, pero también gracias a un fenómeno natural conocido como lente gravitacional, que se produce cuando la luz procedente de objetos distantes y brillantes se curva alrededor de un objeto masivo (como una galaxia).
Esta curvatura de la luz puede ser captada y dar información sobre la naturaleza de el objeto masivo al que la luz rodea. En este caso, lo que usaron los astrónomos como "lupa" con la que estudiar las 250 galaxias más distantes y antiguas jamás encontradas fueron algunos cúmulos galácticos más cercanos.
"Los cúmulos galácticos analizados en los Campos Frontera del Hubble (programa emblemático del proyecto Hubble) actúan como potentes telescopios naturales dándonos a conocer esas tenues galaxias enanas que de otro modo resultarían invisibles", explica Jean-Paul Kneib, coautor del estudio.
Los hallazgos más emocionantes están por venir
Los científicos analizaron además la luz ultravioleta de estas galaxias, y así es como fueron capaces de calcular si habían estado implicadas en la reionización del cosmos. Este análisis determinó, por primera vez con un alto grado de fiabilidad, según la EPFL, que las galaxias más pequeñas y abundantes fueron vitales para dicho proceso.
"Las galaxias brillantes y masivas por sí solas no son suficientes para explicar la reionización", explican. "Tenemos que tener en cuenta la contribución de una población más abundante de galaxias enanas débiles". El estudio de 2014 señaló que dichas galaxias habrían aportado casi el 30% de la luz ultravioleta que se precisó para que este proceso se diera.
Ahora, los científicos trabajan con imágenes del Hubble en otros tres cúmulos de galaxias, y creen que los hallazgos más emocionantes están por venir.
Referencia bibliográfica:
Atek H, Richard J, Jauzac M, Kneib J-P, Natarajan P, Limousin M, Schaerer D, Jullo E, Ebeling H, Egami E, Clement B. Are Ultra-faint Galaxies at z=6−8 Responsible for Cosmic Reionization? Combined Constraints from the Hubble Frontier Fields Clusters And Parallels. Astrophysical Journal (2015).
Atek H, Richard J, Jauzac M, Kneib J-P, Natarajan P, Limousin M, Schaerer D, Jullo E, Ebeling H, Egami E, Clement B. Are Ultra-faint Galaxies at z=6−8 Responsible for Cosmic Reionization? Combined Constraints from the Hubble Frontier Fields Clusters And Parallels. Astrophysical Journal (2015).
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