Astrónomos detectan galaxia que se formó poco después del Big Bang

Franz Bauer, académico del Instituto de Astrofísica UC, es parte del equipo que hoy reveló la existencia de una galaxia que nació 250 millones de años después del Big Bang, la más distante que se ha observado, y que permite entender cómo se formaron y evolucionaron las galaxias.

MACS1149-JD1 es el nombre de la galaxia que un equipo de astrónomos de las universidades Osaka Sangyo (Japón), College London (Inglaterra), y UC (Chile), entre otros, detectó utilizando espectros de ALMA y el VLT/SHOOTER y que fue publicado hoy en la revista Nature.

El equipo detectó un tenue resplandor emitido por el oxígeno ionizado en la galaxia.

A medida que esta luz infrarroja viajaba a través del espacio, la expansión del universo la estiró a longitudes de onda más de diez veces más largas al momento en que llegó a la Tierra y fue detectada por ALMA.

El equipo dedujo que la señal se emitió hace 13.300 millones de años (o 500 millones de años después del Big Bang), por lo que es el oxígeno más distante jamás detectado por un telescopio.

La presencia de oxígeno es una clara señal de que debe haber habido generaciones de estrellas incluso más tempranas en esta galaxia.

Esta galaxia, explica Franz Bauer del Instituto de Astrofísica UC – quien además es investigador del Instituto Milenio de Astrofísica y el Centro de Excelencia Astrofísica de Tecnologías Afines , se habría formado en tan poco como 250 millones de años después del Big Bang.

“Este hallazgo nos permite saber cómo se formaron y evolucionaron rápidamente las primeras galaxias en el universo. También proporciona una idea de cómo las galaxias influyeron en los entornos que las rodean, solo unos pocos cientos de millones de años después del Big Bang”.

Este descubrimiento también representa el oxígeno más distante jamás detectado en el Universo y la galaxia más distante jamás observada por ALMA o el VLT. Durante un período posterior al Big Bang, no había oxígeno en el universo; fue creado por los procesos de fusión de las primeras estrellas y luego se liberó cuando estas estrellas murieron.

La detección de oxígeno en MACS1149-JD1 indica que estas generaciones de estrellas tempranas ya se habían formado y expulsado oxígeno en menos de 500 millones de años después del comienzo del Universo.

Pero, ¿cuándo ocurrió esta formación de estrellas tempranas? Para descubrirlo, el equipo reconstruyó la historia anterior de MACS1149-JD1 utilizando datos infrarrojos tomados con el Telescopio Espacial Hubble de la NASA / ESA y el Telescopio Espacial Spitzer de la NASA. Encontraron que el brillo observado de la galaxia está bien explicado por un modelo donde el inicio de la formación estelar corresponde a solo 250 millones de años después de que el universo comenzara.

Además de Franz Bauer, uno de los principales autores del estudio es Nicolás Laporte, quien fue investigador en la UC antes de UCL.

“Juntos iniciamos una línea de investigación para obtener espectroscopía con el VLT/XSHOOTER para varias galaxias lejanas, entre las cuales estaba MACS1149-JD1. Así que una parte de este resultado se gestó en Chile. Nuestros colegas en Japón pudieron asegurar los datos de ALMA y nos unimos para el resultado final”, cuenta Bauer.

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Fuente: Centro de Excelencia en Astrofísica y Tecnologías Afines CATA