Usando el telescopio espacial Hubble y el Very Large Telescope (VLT), los astrónomos han mirado hacia atrás para encontrar la galaxia más distante hasta ahora. "Estamos observando una galaxia que existía esencialmente cuando el Universo tenía solo unos 600 millones de años, y estamos mirando esta galaxia, y el Universo, hace 13.1 mil millones de años", dijo el Dr. Matt Lehnert del Observatoire de Paris, quien es el autor principal de un nuevo artículo en Nature. “Las condiciones eran bastante diferentes en aquel entonces. La imagen básica en la que se incrusta este descubrimiento es que esta es la época en la que el Universo pasó de ser en gran medida neutral a básicamente ionizado ”.
Lehnert y un equipo internacional utilizaron el VLT para hacer observaciones de seguimiento de la galaxia, llamadas UDFy-38135539, que las observaciones de Hubble en 2009 habían revelado. Los astrónomos analizaron el tenue resplandor de la galaxia para medir su distancia y edad. Estas son las primeras observaciones confirmadas de una galaxia cuya luz está emergiendo de la reionización del Universo.
El período de reionización es el más lejano en el tiempo que los astrónomos pueden observar. El Big Bang, hace 13.700 millones de años, creó un universo caliente y turbio. Unos 400,000 años después, las temperaturas se enfriaron, los electrones y protones se unieron para formar hidrógeno neutro, y la oscuridad se aclaró. Algún tiempo antes de mil millones de años después del Big Bang, el hidrógeno neutro comenzó a formar estrellas en las primeras galaxias, que irradiaban energía y volvían a convertir el hidrógeno en ionizado. Aunque no es la espesa sopa de plasma del período anterior justo después del Big Bang, esta formación de galaxias comenzó la época de reionización, despejando la opaca niebla de hidrógeno que llenaba el cosmos en este momento temprano.
"Toda la historia del Universo es de la reionización", dijo Lehnert durante una conferencia de prensa en línea. “La materia oscura que impregna el Universo comenzó a arrastrar el gas y formó las primeras galaxias. Cuando las galaxias comenzaron a formarse, reionizó el Universo ".
UDFy-38135539 está a unos 100 millones de años luz más lejos que el objeto más distante anterior, una explosión de rayos gamma.
Estudiar estas primeras galaxias es extremadamente difícil, dijo Lehnert, ya que la tenue luz cae principalmente en la parte infrarroja del espectro porque su longitud de onda se ha extendido por la expansión del Universo, un efecto conocido como desplazamiento al rojo. Durante el tiempo de menos de mil millones de años después del Big Bang, la niebla de hidrógeno que impregnaba el Universo absorbió la feroz luz ultravioleta de las galaxias jóvenes.
La nueva Wide Field Camera 3 en el Telescopio Espacial Hubble de la NASA / ESA descubrió varios objetos candidatos en 2009, y con 16 horas de observaciones utilizando el VLT, el equipo pudo detectar el débil brillo del hidrógeno en un desplazamiento al rojo de 8.6.
El equipo utilizó el instrumento espectroscópico infrarrojo SINFONI en el VLT y un tiempo de exposición muy largo.
"Medir el desplazamiento al rojo de la galaxia más distante hasta ahora es muy emocionante en sí mismo", dijo la coautora Nicole Nesvadba (Institut d'Astrophysique Spatiale), "pero las implicaciones astrofísicas de esta detección son aún más importantes". Esta es la primera vez que sabemos con certeza que estamos viendo una de las galaxias que despejó la niebla que había llenado el Universo temprano ".
Una de las cosas sorprendentes de este descubrimiento es que el resplandor de UDFy-38135539 parece no ser lo suficientemente fuerte por sí solo para despejar la niebla de hidrógeno. "Debe haber otras galaxias, probablemente compañeros cercanos más débiles y menos masivos de UDFy-38135539", dijo el coautor Mark Swinbank de la Universidad de Durham, "que también ayudó a hacer que el espacio alrededor de la galaxia sea transparente. Sin esta ayuda adicional, la luz de la galaxia, sin importar cuán brillante, hubiera quedado atrapada en la niebla de hidrógeno circundante y no hubiéramos podido detectarla ".
Fuentes: ESO, rueda de prensa
