Los astrónomos han detectado lo que es probablemente el objeto cósmico más lejano de la historia: una galaxia a 13.500 millones de años luz.
La semana pasada, los investigadores se encontraron con una gran noticia: el Hubble había captado la luz de la estrella más lejana que existió en los primeros mil millones de años después del nacimiento del universo. Ahora, en un nuevo estudio, los astrónomos hacen otro descubrimiento que bate récords. Esta vez los investigadores se han topado con la galaxia más lejana de la historia.
HD1
La galaxia ha sido bautizada como HD1 y se encuentra a unos 13.500 millones de años luz. Los astrónomos localizaron este lejano objeto cósmico tras pasar más de 1.200 horas observando el cielo nocturno con el telescopio Subaru, el telescopio VISTA, el telescopio infrarrojo del Reino Unido y el telescopio espacial Spitzer. "Fue un trabajo muy duro elegir el HD1 entre más de 700.000 objetos", recuerda el descubridor Yuichi Harikane. "El color rojo de HD1 coincidía sorprendentemente con las características esperadas de una galaxia a más de 13.500 millones de años luz, lo que me puso la piel de gallina".
Para confirmar la distancia, el equipo realizó observaciones de seguimiento con el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA). Y de hecho, HD1 está nada menos que 100 millones de años luz más lejos que la anterior poseedora del récord, la galaxia GN-z11.
Extremadamente brillante
El HD1 es extremadamente brillante en la luz ultravioleta. ¿Cómo es posible? "Allí tienen lugar algunos procesos energéticos", explica el investigador Fabio Pacucci. "O, mejor aún, que ocurrió hace varios miles de millones de años".
Galaxia Starbust
Inicialmente, los investigadores asumieron que HD1 es una galaxia estándar de tipo Starburst, que produce estrellas a un ritmo elevado. Pero tras calcular cuántas estrellas da a luz HD1, los investigadores hicieron un descubrimiento sorprendente. Por ejemplo, la galaxia resulta formar más de 100 estrellas cada año. "Esto es al menos diez veces más alto que lo que esperamos de las galaxias Starbust", dice Pacucci.
Esta línea de tiempo muestra las primeras galaxias y la historia del universo. Imagen: Harikane et al, NASA, EST y P. Oesch/Yale
Estrellas de la población III
Hasta ahora, el equipo tiene dos teorías. Por un lado, HD1 podría albergar estrellas de la población III, las primeras estrellas del Universo que nunca antes se habían observado. "La primera población de estrellas que se formó en el universo era más masiva, más brillante y más caliente que las estrellas actuales", explica Paccuci. "Si asumimos que las estrellas producidas en HD1 representan esta primera población de estrellas III, entonces sus propiedades podrían explicarse más fácilmente. De hecho, las estrellas de la población III son capaces de producir más luz ultravioleta que las estrellas normales, lo que explica el brillo ultravioleta extremo de HD1".
Más información sobre las estrellas de la población III
Como se ha mencionado, las estrellas de la población III son las primeras estrellas que se formaron después del Big Bang. Estas estrellas vivieron durante muy poco tiempo (posiblemente unos cientos de miles de años) pero fueron importantes para la "evolución" del universo. Estas estrellas transformaron rápidamente los elementos ligeros en otros más pesados, como el oxígeno, el nitrógeno, el carbono y el hierro. Sin estos elementos, no habríamos existido, ya que son muy cruciales para la aparición de la vida. Estas estrellas primordiales no se han observado hasta ahora. Pero podrían llegar a ser detectables si se magnifican mucho por las lentes gravitacionales, lo que da esperanzas para futuras observaciones.
Sin embargo, los investigadores tienen otra teoría. Por otra parte, HD1 podría albergar un agujero negro supermasivo con una masa 100 millones de veces superior a la de nuestro sol.
Agujero negro supermasivo
Según los investigadores, un agujero negro supermasivo de este tipo también podría explicar el brillo extremo de HD1. A medida que el agujero negro engulle enormes cantidades de gas, pueden emitirse fotones de alta energía desde los alrededores. De ser así, sería con mucho el agujero negro supermasivo más temprano descubierto hasta ahora.
La investigación sobre la EH1 continúa. Por ejemplo, el equipo planea utilizar el telescopio James Webb, recientemente lanzado, para estudiar de nuevo la lejana galaxia en breve y verificar su distancia a la Tierra. Si los cálculos actuales resultan correctos, HD1 pasará oficialmente a la historia como la galaxia más lejana y más antigua jamás descubierta. Las mismas observaciones permitirán al equipo profundizar en la identidad de HD1 y confirmar si alguna de sus teorías propuestas es correcta.