Una galaxia "típica" ayuda a los astrónomos a estudiar la época de la reionización

"Otros objetos más distantes son extremadamente brillantes y probablemente raros en comparación con otras galaxias", dice el estudiante de postgrado en Física de la UC Davis. "Creemos que esto es mucho más representativo de las galaxias de la época", agrega Hoag.

Estas galaxias ultradistantes, vistas como cercanas al comienzo del universo, son interesantes para Hoag, la profesora de física de la UC Davis, Marusa Bradac, y sus colaboradores en Estados Unidos, Australia y Europa porque caen dentro de la "Época de Reionización", un período cerca de mil millones de años después del Big Bang cuando el universo se hizo transparente.

Después del Big Bang, el universo era una nube de frío hidrógeno atómico, que bloqueaba la luz. Las primeras estrellas y galaxias se condensaron fuera de la nube y comenzaron a emitir luz y radiación ionizante. Esta radiación derritió el hidrógeno atómico como un sol caliente despejando la niebla y las primeras galaxias extendieron su luz a través del universo.

"Tenemos un antes y un después, pero no exactamente cuándo --afirma Hoag--. También hay preguntas acerca de qué objetos radiales condujeron a la reionización: ¿fueron en su mayoría galaxias jóvenes o también objetos como agujeros negros y rayos gamma?".

UN GRUPO DE GALAXIAS SIRVE COMO UNA LENTE GIGANTE EN EL CIELO

El nuevo objeto, llamado MACS1423-z7p64, está en un desplazamiento al rojo de 7,6, poniéndolo alrededor de 13.100 millones de años en el pasado (cuanto más lejos está un objeto, más lejos se desplaza su luz en el extremo rojo del espectro, debido a la expansión del universo). Para encontrar esos objetos lejanos y distantes, los astrónomos aprovecharon una lente gigante en el cielo.

A medida que la luz pasa por un objeto masivo como un grupo de galaxias, su trayectoria se curva por la gravedad, igual que cuando la luz se dobla pasando a través de una lente. Cuando el objeto es lo suficientemente grande, puede actuar como una lente que magnifica la imagen de los objetos detrás de ella.

Hoag y sus colegas están examinando el cielo alrededor de grandes grupos de galaxias que tienen el tamaño y la distancia adecuados para enfocar la luz de galaxias muy distantes. Aunque es similar a millones de otras galaxias de su tiempo, z7p64 acaba de ubicarse en el "punto dulce" detrás de un grupo gigante de galaxias que amplió su brillo diez veces y la hizo visible al equipo, usando el telescopio espacial Hubble.

Entonces, los autores pudieron confirmar su distancia analizando su espectro con los telescopios del observatorio de Keck en Hawaii, Estados Unidos. El equipo planea continuar su estudio de las galaxias candidatas con los telescopios Hubble y Keck. "Realmente seremos testigos del nacimiento de las primeras galaxias, lo que nos permitirán responder a la vieja pregunta de dónde venimos", afirma Bradac.

El próximo lanzamiento del Telescopio Espacial James Webb, previsto para 2018, abre nuevas posibilidades, según Hoag. Los investigadores están planeando observaciones para el telescopio Webb, que es más grande que el Hubble y permitirá a los astrónomos mirar partes aún más distantes del Universo.