Las galaxias antiguas y masivas que rondan los polvorientos alcances de nuestro universo han estado escondidas, invisibles a los ojos del famoso telescopio espacial Hubble. Pero ahora, los astrónomos que analizan datos infrarrojos han descubierto 39 de ellos, que acechan en lugares extraños del universo primitivo donde (y cuándo) el cielo nocturno se vería muy diferente al nuestro.
Si te acercaras a una de estas galaxias de hace mucho tiempo dentro de una nave espacial, probablemente sería al menos reconocible para ti: estrellas que podrías ver a simple vista, remolinos de polvo, un gran agujero negro en el centro. Y si aparecieras allí de alguna manera hoy, probablemente se vería bastante diferente de lo que era hace más de 11 mil millones de años, en la historia temprana de nuestro universo. Pero la luz que llegó a la Tierra en 2019 desde estas galaxias masivas y distantes tuvo que viajar tan lejos que tiene miles de millones de años, mostrándonos cómo era esa parte del universo en sus primeros 2 mil millones de años de existencia. Y la luz está tan alterada que el Hubble, construido para ver con luz ultravioleta, visible e infrarroja cercana, no podía verlo en absoluto.
Esto se debe a que estas galaxias lejanas, como la mayoría de las cosas lejanas de nuestro universo, se alejan rápidamente de nosotros, como consecuencia de la energía oscura que impulsa la expansión del espacio. Como Live Science ha informado anteriormente, la luz de los objetos que se alejan de nosotros se estira en longitudes de onda más largas y rojas. Y estas galaxias superdistantes se están alejando tan rápido, según los investigadores que las descubrieron, que la luz ultravioleta y visible que emitieron se ha desplazado por completo al largo rango de longitud de onda "submilimétrica" que incluso el Hubble no puede detectar.
Como resultado, los investigadores escribieron en un artículo publicado el 7 de agosto en la revista Nature, la mayoría de los astrónomos que se centran en los primeros 2 mil millones de años del universo han terminado estudiando bolas raras: galaxias muy lejanas que, sin embargo, están lo suficientemente inmóviles en relación con Tierra que el Hubble puede verlos. Pero estas galaxias no desplazadas probablemente no sean la norma.
"Esto plantea las preguntas sobre la verdadera abundancia de galaxias masivas y la densidad de la tasa de formación de estrellas en el Universo temprano", escribieron los investigadores. En otras palabras, ¿cuántas galaxias realmente existían en aquel entonces y qué tan rápido estaban haciendo estrellas?
Los astrónomos han visto en el pasado galaxias masivas individuales del pasado profundo, escribieron los investigadores, así como galaxias más pequeñas que tienden a estar envueltas en polvo. Pero para este trabajo, el equipo utilizó una serie de telescopios sensibles al submilímetro para detectar estas 39 galaxias antiguas nunca antes vistas.
"Fue difícil convencer a nuestros pares de que estas galaxias eran tan viejas como sospechábamos que eran. Nuestras sospechas iniciales sobre su existencia provenían de los datos infrarrojos del Telescopio Espacial Spitzer", dijo Tao Wang, autor principal del artículo y astrónomo de la Universidad de Tokio, dijo en un comunicado. "Pero tiene ojos agudos y detalles revelados en longitudes de onda submilimétricas, la mejor longitud de onda para mirar a través del polvo presente en el universo primitivo. Aun así, tomó más datos del imaginativamente llamado Very Large Telescope en Chile para demostrar realmente que estábamos viendo galaxias masivas antiguas donde no se había visto antes ".
Y esos hallazgos son significativos para los primeros modelos del universo y para explicar cómo llegó a existir nuestro universo moderno.
"Una abundancia tan alta de galaxias masivas y polvorientas en el Universo temprano desafía nuestra comprensión de la formación de galaxias masivas", escribieron los investigadores en el documento.
Varios modelos existentes diferentes predicen una densidad mucho más baja de este tipo de galaxias, a pesar de que los investigadores han sospechado durante mucho tiempo que algunos estarían ahí fuera. Con este nuevo descubrimiento, los científicos tienen que regresar y refinar sus modelos para dar cuenta de este nuevo conjunto de datos de cosas nunca antes vistas.
Estas galaxias, escribieron los investigadores, probablemente son parte del grupo que dio lugar a las galaxias masivas modernas. Pero tenían mucho más polvo y eran mucho más densos que la galaxia de la Vía Láctea.
"El cielo nocturno parecería mucho más majestuoso. La mayor densidad de estrellas significa que habría muchas más estrellas cercanas al parecer más grandes y brillantes", dijo Wang en el comunicado. "Pero a la inversa, la gran cantidad de polvo significa que las estrellas más lejanas serían mucho menos visibles, por lo que el fondo de estas brillantes estrellas cercanas podría ser un gran vacío oscuro".
