Un grupo de astrónomos ha anunciado el descubrimiento de 39 galaxias masivas cuando el universo era muy joven. Algo que puede poner patas arriba nuestra comprensión de la evolución del universo, porque se pensaba que no podían existir en aquel momento…

39 galaxias masivas desconocidas hasta ahora

Cuanto más lejos miramos en el universo, más lejos miramos en el pasado. Pero, en distancias extremas, a miles de millones de años-luz, ni siquiera el telescopio Hubble es capaz de observar las galaxias que se ocultan allí. Es necesario recurrir a telescopios más modernos y potentes. Con la ayuda de ALMA, una red de 66 telescopios conectados entre sí, los investigadores han logrado observar galaxias que hasta ahora no podían ser vistas. Su luz, por la expansión del universo, ha sido estirada más allá del espectro visible y son tan tenues que es muy difícil localizarlas.

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Imagen del telescopio Hubble poco después de separarse del transbordador Discovery, en 1990. Crédito: NASA

La observación del universo poco después de su formación es interesante porque permite comprender cómo evolucionó el cosmos. Cada descubrimiento que se logra es un paso más para entender la formación de, por ejemplo, las primeras galaxias. En esta ocasión, estamos ante un hallazgo que puede suponer una revolución para nuestra comprensión de la evolución del cosmos. 39 galaxias masivas en una época tan joven del universo no es fácil de explicar. Podría decirse que va directamente en contra de lo que conocemos.

Su hallazgo solo ha sido posible gracias a la evolución de la tecnología y a la llegada de nuevos telescopios con una capacidad superior a la del Hubble para poder observar incluso más lejos. Todavía quedan otros por llegar y eso hace preguntarse, lógicamente, qué otros hallazgos podrían estar esperando que, por ahora, no se han podido realizar simplemente porque nuestra tecnología no ha madurado lo suficiente. Podría parecer irónico, teniendo en cuenta todo lo que tenemos, pero la observación del universo en grandes distancias es muy complicada.

Un hallazgo que puede ser revolucionario

Los propios investigadores han explicado que tuvieron muchas dificultades para convencer, al resto de la comunidad científica, de que las galaxias son tan viejas como creían. En realidad, las primeras sospechas de su existencia ya se produjeron con las observaciones del telescopio Spitzer (que analizaba el espectro infrarrojo). La mayor resolución de ALMA, y la longitud de onda que analiza, es perfecta para poder mirar incluso más lejos. Uno de los inconvenientes de estas primeras galaxias es que están rodeadas de gas y polvo.

ALMA observa en la longitud de onda apropiada para poder ignorar ese polvo. El Telescopio Muy Grande, en Chile, también fue capaz de aportar más datos y demostrar que se estaban observando galaxias masivas en donde se creía que no había nada. El descubrimiento pone a prueba los modelos cosmológicos actuales. Cuanto más masiva sea una galaxia, más masivo es el agujero negro supermasivo en su centro. Por lo que su estudio ayudará a entender, también, cómo se formaron estas bestias cósmicas en un tiempo tan reducido.

También podría ayudar a entender mejor cuál es la distribución de la materia oscura en torno a galaxias tan grandes. Su presencia es vital para dar forma a la estructura y distribución de las galaxias. Pero, además, estas 39 galaxias masivas, y muy antiguas, son muy diferentes a las que podemos ver en nuestro alrededor. Sin ir más lejos, todas tienen una densidad estelar muy superior a la de la Vía Láctea. Contienen muchas más estrellas y, en consecuencia, el firmamento que podríamos ver desde la Tierra sería muy diferente al que conocemos.

39 galaxias masivas en un momento que nadie se esperaba

Ese cielo mostraría muchas estrellas cercanas, más grandes y brillantes. Pero, a su alrededor, probablemente habría menos estrellas lejanas observables. Porque tienen, también, mucho más polvo a su alrededor que nuestra galaxia. Pero, en cualquier caso, lo más importante en toda esta historia es que es la primera vez que se descubre un conjunto de galaxias tan grandes. Los investigadores siguen observando para ver qué otros hallazgos podrían estar esperando en esa región del universo. Puede que no sea la última noticia que tengamos.

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Algunas de las galaxias del estudio, en la izquierda vistas por Hubble, incapaz de detectarlas; en la derecha, vistas por ALMA. Crédito: Wang et al.

Además, también quieren estudiar su composición química y las estrellas que las componen. Pero, para ello, habrá que esperar. Porque ni siquiera los nuevos telescopios, como ALMA, tienen la capacidad de poder analizarlos y proporcionar los datos necesarios. Para ese trabajo hará falta que entren en funcionamiento los próximos telescopios. Como James Webb, que debería entrar en funcionamiento en 2021. Así como los observatorios terrestres del Telescopio Extremadamente Grande, el Telescopio de Treinta Metros, y el Telescopio Magallanes.

Sea como fuere, los avances en la tecnología están permitiendo que, poco a poco, se pueda observar cada vez algo más lejos en los límites del universo. Y, además, con más detalle. De momento, parece que surgen más preguntas que respuestas. Porque el descubrimiento de estas galaxias vuelve a poner de relieve una de las grandes incógnitas de la cosmología moderna. ¿Cómo pudieron formarse los agujeros negros supermasivos, en el centro de esas galaxias, tan rápido cuando el universo era tan joven? Es algo muy difícil de explicar. Al menos por ahora…

Estudio

El estudio es T. Wang, C. Schreiber, D. Elbaz et al.; «A dominant population of optically invisible massive galaxies in the early Universe». Publicado en la revista Nature el 7 de agosto de 2019. Puede ser consultado en arXiv.

Referencias: Universe Today