Un equipo internacional, con participación del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), ha detectado la galaxia con formación estelar explosiva más lejana, que además arrancó su producción cuando el universo era muy joven. Esta galaxia crea unas 3.000 estrellas al año, mientras que nuestra Vía Láctea solo una. El hallazgo desafía las teorías sobre la formación y evolución de galaxias, que estiman que una como la descubierta no puede existir tan pronto.
IAC | 18
abril 2013 10:00
IAC | 18 abril 2013 10:00
La Vía Láctea
es capaz de formar una estrella al año, pero otra galaxia identificada ahora
‘fabrica’ unas 3.000 en ese mismo periodo de tiempo. Pero lo significativo de
esta nueva gigantesca factoría estelar es que es la galaxia con formación
estelar explosiva más distante conocida. Comenzó su producción masiva de
estrellas cuando el universo era muy joven, con apenas un 6,5% de su edad
actual.
Este
hallazgo, publicado esta semana en Nature y en el que han participado el
Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) y la Universidad de La Laguna (ULL),
supone todo un desafío para las teorías que explican la formación y evolución
de galaxias. Estas estiman que un objeto de estas características no debería
existir tan pronto en la historia del universo.
En este, la
luz viaja a través del tiempo. Un suceso –por ejemplo, la formación de una
estrella- puede observarse desde La Tierra millones de años después de que
ocurriera, debido a su distancia con respecto a nuestro planeta. La posibilidad
de ver fenómenos ocurridos cuando el universo estaba prácticamente en pañales
ha sido posible gracias a observatorios espaciales, como el Herschel de la
Agencia Espacial Europea (ESA), que ha sido clave en esta investigación.
A través de
las observaciones obtenidas por la cámara SPIRE de este observatorio, y dentro
del proyecto Herschel Multi-tiered Extragalactic Survey (HerMES, en su
acrónimo inglés), los investigadores detectaron una ‘mancha’ roja que despertó
su curiosidad. Su extraña naturaleza quedó refrendada mediante
observaciones posteriores con algunos de los mayores telescopios del
mundo, incluidos el Gran Telescopio CANARIAS (GTC) y el Telescopio William
Herschel desde el Observatorio del Roque de los Muchachos en La Palma.
En la
galaxia HFLS3 se transforma el polvo y el gas cósmico en nuevas estrellas.
Esta es la
conclusión a la que llegaron los investigadores: HFLS3 –así se llama la
galaxia– es una enorme fábrica de estrellas en las que se transforma el polvo y
el gas cósmico en nuevas estrellas.
Sobre el
otro dato que relaciona a esta galaxia con la formación estelar explosiva más
distante, el investigador del IAC Ismael Pérez Fournon y coautor del estudio
explica: “La luz que observamos ahora ha viajado por el universo unos trece mil
millones de años. La vemos como era en el universo muy joven, casi recién
formado, 880 millones de años después del Big Bang”.
Aunque tiene
una masa similar a la de la Vía Láctea, su enorme capacidad de producción
estelar la convertirán rápidamente en una galaxia de masa similar a las
galaxias más masivas conocidas en el universo actual, apuntan los científicos.
Un objeto
enigmático.
Un objeto
cósmico de estas características constituye un enigma porque una galaxia tan
masiva no debería existir en una etapa tan temprana del universo, según las teorías.
La gran mayoría de las galaxias conocidas en esa época cósmica son mucho más
pequeñas, menos pesadas –con masas de varios miles de millones la del
Sol-, y forman sus primeras estrellas con ritmos varias veces el de la
Vía Láctea en nuestros días, pero nunca al nivel de HFLS3.
Las galaxias
mayores y más pesadas, las que pueden generar cantidades de estrellas similares
a HFLS3, surgen a partir de la fusión de galaxias pequeñas y a la atracción de
gas frío del espacio. Por ello, encontrar el momento en que se formaron las
galaxias más masivas “es crítico para confrontar y mejorar los modelos de
formación de galaxias”, señala Pérez Fournon.
"La
tarea de descubrir los primeros ejemplos de estas enormes factorías de
estrellas es comparable a la de buscar una aguja en una pajar, los datos de
Herschel son extremadamente ricos pero hay que observar estas galaxias con
muchos otros telescopios y técnicas avanzadas para entenderlas bien"
comenta el astrofísico del IAC y profesor de la Universidad de La Laguna, que
ha dirigido al resto de integrantes del estudio de ambas instituciones: Antonio
Cabrera Lavers, Paloma Martínez Navajas, Alina Streblyanska y Patrizia Ferrero.
El rojo de
esta galaxia llamó la atención
De los
cientos de miles de galaxias detectados en el proyecto HerMES de
Herschel, "esta galaxia llamó nuestra atención porque es muy roja en
comparación con otras en las tres bandas de observación del instrumento
SPIRE", comenta Dominik Riechers, el investigador de la Universidad de
Cornell (EEUU) que ha liderado el proyecto.
Paloma
Martínez Navajas, astrofísica residente del IAC, abunda en esta cuestión:
"En este caso, el color rojo a longitudes de onda del infrarrojo lejano
indica una distancia muy grande o, lo que es lo mismo, una edad muy pequeña del
universo cuando la luz fue emitida hacia nosotros. Las observaciones que hemos
realizado con algunos de los mayores y más avanzados telescopios del mundo han
podido confirmar que HFLS3 es la galaxia con formación estelar masiva más
distante conocida hasta la fecha".
Con estas
observaciones el grupo de investigadores que ha participado en este estudio, 64
investigadores de 32 centros de investigación, ha podido estimar un ritmo de
formación de estrellas altísimo a partir del brillo observado en el
infrarrojo y ha determinado las propiedades extremas de esta
galaxia. En el universo actual no existen galaxias similares.
El grupo del
IAC, ULL y GTC ha contribuido al estudio de esta galaxia con observaciones en
los telescopios GTC, WHT y con los radiotelescopios del Instituto de
Radioastronomía Milimétrica (IRAM): el de 30 metros en Sierra Nevada (Granada)
y el Interferómetro de Plateau de Bure (Francia). Antonio Cabrera Lavers,
astrónomo del GTC, que realizó parte de las observaciones con el instrumento
OSIRIS del gran telescopio, comenta que estas observaciones "se encuentran
entre las más profundas obtenidas hasta la fecha con GTC y demuestran su
potencial para este tipo de estudios".
Referencia
bibliográfica:
Fecha de consulta 06/05/2013.
Dominik Riechers, Chris Carilli et al. “A dust-obscured massive
maximum-starburst galaxy at a redshift of 6.34”. Nature 496, 18 de abril de 2013.
Doi:10.1038/nature12050.
