Los científicos usan una galaxia como un telescopio y ven los comienzos del universo
Mediante lentes gravitacionales y nuevas tecnologías, los astrónomos pudieron estudiar las guarderías que dieron origen a algunas de las primeras galaxias
Los instrumentos de última generación y las alineaciones cósmicas perfectas le permitieron a los astrónomos escudriñar las guarderías de algunas de las galaxias más antiguas del universo.
Un nuevo artículo publicado el jueves en la revista Nature describe cómo los científicos utilizaron una técnica llamada lente gravitacional y una nueva tecnología de espectrógrafo para ver y caracterizar nubes masivas de gas conocidas como sistemas Damped Lyman-α, o DLA, en el universo primitivo.
Los científicos creen que las galaxias y las estrellas se condensaron poco a poco a partir de estos enormes campos de gas, y el nuevo artículo describe dos de estas galaxias jóvenes que brillan en sus respectivas nubes de crianza hace unos 11 mil millones de años.
“Lo más sorprendente de los DLA que observamos es que no son únicos: parecen tener similitudes en la estructura, se detectaron galaxias anfitrionas en ambos y sus masas indican que contienen suficiente combustible para la próxima generación de formación estelar”, Rongmon Bordoloi, profesor asistente de física en la Universidad Estatal de Carolina del Norte y uno de los autores del artículo, declaró en un comunicado.
“Con esta nueva tecnología a nuestra disposición, podremos profundizar en cómo se formaron las estrellas en el universo primitivo”.
Los DLA son enormes, tienen decenas de miles de años luz de diámetro y no emiten luz por sí mismos, lo que dificulta que los astrónomos los estudien. Un método es usar la luz de los cuásares, agujeros negros supermasivos con emisiones de luz ultravioleta y óptica extremadamente brillantes, para iluminar las nubes DLA, pero dado el tamaño de las nubes, es un poco como usar un puntero láser para estudiar un banco de niebla en el oscuro.
Pero el Dr. Bordoloi y sus colegas en el nuevo artículo tuvieron un poco de suerte: dos DLA que esperaban estudiar se alinearon con un cúmulo de galaxias en primer plano. La gravedad masiva del cúmulo de galaxias actúa como una lente y desvía la luz de las galaxias y DLA, estirándolas y haciéndolas parecer más brillantes.
Esta misma técnica de lentes gravitacionales hace poco permitió a los astrónomos obtener imágenes de la estrella individual más distante descubierta, a unos 12 mil millones de años luz de distancia.
“La ventaja de esto es doble”, comentó el Dr. Bordoloi. “Uno, el objeto de fondo se extiende por el cielo y es brillante, por lo que es fácil tomar lecturas de espectro en diferentes partes del objeto. Dos, debido a que la lente extiende el objeto, puede sondear escalas muy pequeñas. Por ejemplo, si el objeto tiene un año luz de diámetro, podemos estudiar pequeños fragmentos con una fidelidad muy alta”.
El estudio también utilizó el telescopio Keck Observatory II en Hawái, el telescopio Keck Observatory y el Keck Cosmic Web Imager, un nuevo espectrómetro que permite a los científicos estudiar los espectros, o frecuencias de la radiación electromagnética, a nivel de píxel por píxel.
Dado que las lentes gravitacionales estiran los objetos distantes y hacen que las galaxias aparezcan como arcos brillantes en el campo de visión, la versión difusa y extendida de los DLA y sus galaxias jóvenes permitió el estudio detallado de estos fenómenos distantes por primera vez.
“He esperado la mayor parte de mi carrera por esta combinación: un telescopio y un instrumento lo suficientemente poderosos, y la naturaleza nos da un poco de alineaciones afortunadas para estudiar no uno sino dos DLA de una manera nueva y enriquecedora”, John O'Meara, científico jefe. en el Observatorio Keck y coautor del estudio, declaró en un comunicado. “Es genial ver que la ciencia se hace realidad”.