Identificada la galaxia más lejana, a 13.500 millones de años luz

Un equipo internacional de astrónomos ha descubierto una galaxia que constituye el objeto astronómico más lejano de la historia, 100 millones de años luz más lejos que el actual récord, según publican los investigadores en la revista 'Astrophysical Journal'.

Bautizada como HD1, la galaxia se encuentra a unos 13.500 millones de años luz, 300 millones de años después del Big Bang.

En un artículo adjunto publicado en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Letters (MNRAS), los científicos han comenzado a especular sobre qué es exactamente la galaxia.

El equipo propone dos ideas: HD1 puede estar formando estrellas a un ritmo asombroso y es posible que incluso albergue estrellas de la Población III, las primeras estrellas del universo, que, hasta ahora, nunca se han observado. Otra posibilidad es que HD1 contenga un agujero negro supermasivo con una masa 100 millones de veces superior a la de nuestro Sol.

"Responder a las preguntas sobre la naturaleza de una fuente tan lejana puede ser un reto", apunta en un comunicado Fabio Pacucci, autor principal del estudio de MNRAS, coautor y astrónomo del Centro de Astrofísica de Harvard y del Smithsonian, en Estados Unidos.

"Es como adivinar la nacionalidad de un barco a partir de la bandera que enarbola, estando lejos en tierra, con la nave en medio de un vendaval y una densa niebla --ejemplifica--. Uno puede ver quizá algunos colores y formas de la bandera, pero no en su totalidad. En definitiva, es un largo juego de análisis y exclusión de escenarios inverosímiles".

HD1 es extremadamente brillante en luz ultravioleta. Para explicar esto, "algunos procesos energéticos están ocurriendo allí o, mejor aún, ocurrieron hace algunos miles de millones de años", señala.

Forma 100 estrellas al año

Al principio, los investigadores supusieron que HD1 era una galaxia estándar con brotes estelares, una galaxia que está creando estrellas a un alto ritmo. Pero tras calcular cuántas estrellas estaba produciendo HD1, obtuvieron "un ritmo increíble: HD1 estaría formando más de 100 estrellas cada año. Esto es al menos 10 veces superior a lo que esperamos para estas galaxias". Fue entonces cuando el equipo comenzó a sospechar que HD1 podría no estar formando estrellas normales y corrientes.

"La primera población de estrellas que se formó en el universo era más masiva, más luminosa y más caliente que las estrellas modernas --explica Pacucci--. Si asumimos que las estrellas producidas en HD1 son estas primeras, o estrellas de la Población 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 podría aclarar la extrema luminosidad ultravioleta de HD1".

Sin embargo, un agujero negro supermasivo también podría explicar la extrema luminosidad de HD1. Al engullir enormes cantidades de gas, la región que rodea al agujero negro podría emitir fotones de alta energía.

De ser así, sería con mucho el agujero negro supermasivo más temprano conocido por la humanidad, observado mucho más cerca en el tiempo del Big Bang en comparación con el actual poseedor del récord.

"HD1 representaría un bebé gigante en la sala de partos del universo primitivo --afirma Avi Loeb, astrónomo del Centro de Astrofísica y coautor del estudio de MNRAS--. Rompe el mayor corrimiento al rojo de los cuásares registrado por casi un factor de dos, una hazaña notable".

HD1 fue descubierta tras más de 1.200 horas de observación con el telescopio Subaru, el telescopio VISTA, el telescopio infrarrojo del Reino Unido y el telescopio espacial Spitzer.

"Fue un trabajo muy duro encontrar HD1 entre más de 700.000 objetos --asegura Yuichi Harikane, astrónomo de la Universidad de Tokio que descubrió la galaxia--. El color rojo de HD1 se ajustaba sorprendentemente bien a las características esperadas de una galaxia situada a 13.500 millones de años luz, lo que me puso la piel de gallina al encontrarla".

Nuevo récord

A continuación, el equipo realizó observaciones de seguimiento con el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) para confirmar la distancia, que es 100 millones de años luz más lejana que GN-z11, la actual poseedora del récord de la galaxia más lejana.

Con el telescopio espacial James Webb, el equipo de investigadores volverá a observar pronto HD1 para verificar su distancia a la Tierra. Si los cálculos actuales son correctos, HD1 será la galaxia más lejana -y más antigua- jamás registrada.

Las mismas observaciones permitirán al equipo profundizar en la identidad de HD1 y confirmar si una de sus teorías es correcta. "Al formarse unos cientos de millones de años después del Big Bang, el agujero negro de HD1 debe haber crecido a partir de una semilla masiva a una velocidad sin precedentes --afirma Loeb--. Una vez más, la naturaleza parece ser más imaginativa que nosotros".