Se desvela el origen de la misteriosa luz infrarroja en el espacio

Tras acumular datos de ondas milimétricas provenientes de objetos tenues repartidos por todo el Universo, los científicos llegaron a la conclusión de que son responsables del 100% de la luz infrarroja de fondo. Al cotejar los datos con imágenes ópticas e infrarrojas, el equipo de investigación descubrió que un 60 % de estos objetos corresponde a tenues galaxias, mientras que el resto no registra emisiones en los espectros óptico e infrarrojo, por lo que aún se ignora su naturaleza.

En medio de la oscuridad existente en el Universo, entre las estrellas y las galaxias, los astrónomos han descubierto una luz débil y uniforme, conocida como "radiación cósmica de fondo", proveniente de todas partes. Esta radiación de fondo se divide en tres segmentos: el fondo cósmico óptico (COB, en su sigla en inglés), el fondo cósmico de microondas (CMB, en su sigla en inglés) y el fondo cósmico infrarrojo (CIB, en su sigla en inglés).

El origen de los primeros dos tipos de radiación ya se conoce: el fondo cósmico óptico proviene de una gran cantidad de estrellas, mientras que el fondo de microondas corresponde a emisiones de gas caliente generadas justo después de la Gran Explosión o Big Bang. Quedaba por revelar, pues, el origen del fondo infrarrojo. Varios proyectos de investigación, incluidos algunos basados en observaciones realizadas con ALMA, permitieron explicar cerca de la mitad de la emisiones infrarrojas de fondo.

Un equipo encabezado por el estudiante de posgrado Seiji Fujimoto y el profesor asociado de la Universidad de Tokio, Masami Ouchi, usó datos de ALMA para estudiar este misterioso fondo infrarrojo. Gracias a su sensibilidad y su capacidad de resolución sin precedentes, ALMA es la herramienta perfecta para buscar el origen del fondo cósmico infrarrojo, destaca el telescopio en un comunicado.

El equipo examinó una gran cantidad de datos recabados por ALMA durante cerca de 900 días en busca de objetos tenues. También buscaron cuidadosamente rastros de fuentes sometidas a lentes gravitacionales pues, al amplificar sus emisiones por fuerza de una intensa gravedad, vuelven visibles incluso a los objetos más tenues.

"El origen del fondo infrarrojo es desde hace mucho tiempo un eslabón perdido de la energía proveniente del Universo", señala Seiji Fujimoto, quien ahora estudia en el Instituto de Investigación sobre Rayos Cósmicos de la Universidad de Tokio. "Nos hemos dedicado a analizar la gigantesca base de datos de ALMA en busca de ese eslabón".

Finalmente, el equipo descubrió 133 objetos tenues, entre los cuales se encuentra uno cinco veces más tenue que cualquier otro que se haya detectado a la fecha. Según los investigadores, la totalidad del fondo infrarrojo puede explicarse sumando las emisiones de objetos como éste.

¿De qué objetos se trata? Tras comparar datos de ALMA, del telescopio espacial Hubble y el telescopio Subaru, el equipo descubrió que un 60 % corresponde a galaxias que también son visibles en imágenes ópticas e infrarrojas. El polvo presente en las galaxias absorbe luz óptica e infrarroja y reemite la energía en ondas más largas, en el espectro milimétrico, que ALMA es capaz de detectar.

"No obstante, ignoramos por completo de qué está hecho el resto. Yo deduzco que son galaxias opacadas por el polvo. Considerando lo oscuras que son, se trataría de galaxias de muy baja masa", explica Masami Ouchi, entusiasmado. "Eso significa que estas pequeñas galaxias contienen mucho polvo, lo cual contradice nuestros conocimientos actuales, pues hasta donde sabemos las galaxias pequeñas deberían de albergar poco polvo. Los resultados que obtuvimos podrían ser indicios de la existencia de muchos objetos insospechados en el Universo distante. Estamos ansiosos por descubrir estas misteriosas fuentes en el futuro gracias a ALMA".