Un objeto rojo brillante en el Universo primitivo ha sido identificado como la galaxia m\u00e1s distante descubierta hasta la fecha. Es, seg\u00fan han revelado los astr\u00f3nomos, una galaxia que existi\u00f3 solo 330 millones de a\u00f1os despu\u00e9s del Big Bang. Su tenue luz, estirada por la expansi\u00f3n del Universo, tuvo que viajar 13.500 millones de a\u00f1os luz para llegar a nosotros, aqu\u00ed en la Tierra.<\/p>\n\n\n\n
Los descubridores han nombrado a la galaxia HD1, y representa algo as\u00ed como un misterio. Los cient\u00edficos no est\u00e1n del todo seguros de qu\u00e9 es la galaxia: si es una galaxia con estallido estelar, con una formaci\u00f3n estelar positiva, o un cu\u00e1sar, con un agujero negro supermasivo masivo y activo en su centro. Si es lo \u00faltimo, el crecimiento del agujero negro a un tama\u00f1o supermasivo tan pronto despu\u00e9s de que el universo apareci\u00f3 presenta un desaf\u00edo para los modelos de formaci\u00f3n y evoluci\u00f3n de agujeros negros.<\/p>\n\n\n\n
“Responder preguntas sobre la naturaleza de una fuente tan lejana puede ser un desaf\u00edo”, dice el astrof\u00edsico Fabio Pacucci del Centro de Astrof\u00edsica Harvard & Smithsonian.<\/p>\n\n\n\n
“Es como adivinar la nacionalidad de un barco por la bandera que ondea, estando lejos en tierra, con el barco en medio de un vendaval y una densa niebla. Uno puede ver algunos colores y formas de la bandera, pero no en su totalidad. En \u00faltima instancia, es un largo juego de an\u00e1lisis y exclusi\u00f3n de escenarios inveros\u00edmiles”.<\/p>\n\n\n\n
Detectar objetos del Universo primitivo es extremadamente dif\u00edcil. Incluso los cu\u00e1sares, los objetos m\u00e1s brillantes de todo el cosmos, se aten\u00faan en los vastos confines del espacio-tiempo, hasta el punto de que nuestros telescopios m\u00e1s poderosos luchan por captar su luz.<\/p>\n\n\n\n
HD1 se descubri\u00f3 como parte de un estudio para descubrir galaxias al comienzo del Universo, cuyos resultados se detallan en un art\u00edculo aceptado para su publicaci\u00f3n en The Astrophysical Journal, y tambi\u00e9n disponible en arXiv. Un an\u00e1lisis de HD1 y una segunda galaxia llamada HD2, casi tan distante, ha sido aceptado en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society<\/em>, y tambi\u00e9n est\u00e1 disponible en arXiv<\/a>.<\/p>\n\n\n\n La encuesta emple\u00f3 cuatro poderosos telescopios \u00f3pticos e infrarrojos: el Telescopio Subaru, el Telescopio VISTA, el Telescopio Infrarrojo del Reino Unido y el Telescopio Espacial Spitzer. Entre ellos, acumularon m\u00e1s de 1.200 horas de tiempo de observaci\u00f3n, observando el Amanecer C\u00f3smico para buscar luz en el universo primitivo.<\/p>\n\n\n\n “Fue un trabajo muy duro encontrar HD1 entre m\u00e1s de 700.000 objetos”, dice el astr\u00f3nomo Yuichi Harikane de la Universidad de Tokio en Jap\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n “El color rojo de HD1 coincidi\u00f3 con las caracter\u00edsticas esperadas de una galaxia a 13.500 millones de a\u00f1os luz de distancia sorprendentemente bien, lo que me puso un poco de piel de gallina cuando lo encontr\u00e9”.<\/p>\n\n\n\n El color rojo se conoce como corrimiento al rojo y ocurre cuando una fuente de luz se aleja de nosotros. Esto hace que la longitud de onda de la luz que proviene de esa fuente aumente hacia el extremo m\u00e1s rojo del espectro electromagn\u00e9tico, por lo que se denomina corrimiento al rojo.<\/p>\n\n\n\n Debido a que el universo se est\u00e1 expandiendo, otras galaxias parecen estar desplazadas hacia el rojo, cuanto mayor es la distancia en el espacio-tiempo, mayor es el corrimiento al rojo. Este efecto permite a los astr\u00f3nomos calcular cu\u00e1nto ha viajado la luz para llegar a nosotros.<\/p>\n\n\n\n Pero la luz de HD1 es confusa. Es extremadamente brillante en longitudes de onda ultravioleta, lo que sugiere que dentro de la galaxia estaba ocurriendo un proceso muy energ\u00e9tico. Al principio, los investigadores pensaron que se trataba de una actividad estelar normal, hasta que calcularon la cantidad de estrellas que tendr\u00edan que formarse para producir tanta luz.<\/p>\n\n\n\n El n\u00famero fue incre\u00edblemente alto, m\u00e1s de 100 estrellas al a\u00f1o. Eso es 10 veces m\u00e1s alto de lo esperado para una galaxia en el Universo primitivo. Sin embargo, esta tensi\u00f3n podr\u00eda resolverse si las estrellas que nacen no fueran las mismas estrellas que vemos nacer hoy.<\/p>\n\n\n\n “La primera poblaci\u00f3n de estrellas que se form\u00f3 en el Universo era m\u00e1s masiva, m\u00e1s luminosa y m\u00e1s caliente que las estrellas modernas”, dice Pacucci.<\/p>\n\n\n\n “Si asumimos que las estrellas producidas en HD1 son estas primeras, o estrellas de Poblaci\u00f3n III, entonces sus propiedades podr\u00edan explicarse m\u00e1s f\u00e1cilmente. De hecho, las estrellas de Poblaci\u00f3n III son capaces de producir m\u00e1s luz ultravioleta que las estrellas normales, lo que podr\u00eda aclarar el extremo luminosidad ultravioleta de HD1”.<\/p>\n\n\n\n La otra opci\u00f3n es si la galaxia fuera un cu\u00e1sar. Es la abreviatura de “fuentes de radio cuasi-estelares”: el resultado incre\u00edblemente brillante de un n\u00facleo gal\u00e1ctico activo, con un agujero negro supermasivo que devora material a tal velocidad que el calor genera llamaradas de luz en todo el Universo.<\/p>\n\n\n\n Para producir la luz observada, el agujero negro supermasivo tendr\u00eda que tener alrededor de 100 millones de veces la masa del Sol, calcula el equipo. Ese tama\u00f1o desaf\u00eda seriamente los modelos de crecimiento de agujeros negros supermasivos. Es muy grueso, muy temprano en el Universo.<\/p>\n\n\n\n “Formado unos cientos de millones de a\u00f1os despu\u00e9s del Big Bang, un agujero negro en HD1 debe haber crecido a partir de una semilla masiva a un ritmo sin precedentes”, dice el astrof\u00edsico Avi Loeb del Centro de Astrof\u00edsica de Harvard y Smithsonian.<\/p>\n\n\n\n “Una vez m\u00e1s, la naturaleza parece ser m\u00e1s imaginativa que nosotros”.<\/p>\n\n\n\n El equipo espera que futuras observaciones con el Telescopio Espacial James Webb, una m\u00e1quina optimizada para observar el universo primitivo, revele la naturaleza de esta misteriosa luz del amanecer.<\/p>\n\n\n\n La investigaci\u00f3n ha sido aceptada en The Astrophysical Journal y Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Los documentos se pueden encontrar en arXiv aqu\u00ed<\/a> y aqu\u00ed<\/a>.<\/p>\n\n\n\n