Hallan las galaxias primordiales más débiles y estudian cómo se iluminó el Universo primitivo
9/2/2017 de The University of Texas / The Astrophysical Journal.
Imagen tomada por el telescopio espacial Hubble del cúmulo de galaxias MACS 0416, sobre la que se han dibujado contornos en color magenta y cian que ayuda a ver el efecto de lente gravitatoria que produce, aumentando las galaxias del fondo que se encuentran más lejos. El color cian resalta la distribución de masa del cúmulo, en su mayor parte en forma de materia oscura. El magenta destaca el grado de magnificación de las galaxias del fondo, que está relacionado con la distribución de la masa. Crédito: STScI/NASA/CATS Team/R. Livermore (UT Austin).
Un equipo de astrónomos de la Universidad de Texas ha desarrollado una técnica nueva que les ha permitido descubrir las galaxias más débiles hasta ahora observadas en el Universo primitivo, diez veces menos luminosas que las conocidas previamente. Su nueva técnica ayuda a estudiar la época correspondiente a mil millones de años después del Big Bang, cuando el Universo temprano oscuro fue inundado por la luz de las primeras galaxias.
Estas galaxias tempranas, poco brillantes, dieron lugar a la Época de la Reionización, cuando la radiación de alta energía que emitieron bombardeó el gas disperso entre todas las galaxias del Universo. Esto provocó que los átomos de este gas difuso perdieran sus electrones (es decir, se ionizara).
Steven Finkelstein explica por qué es tan importante encontrar estas galaxias débiles: «Sabíamos de antemano que para que nuestra idea de una reionización alimentada por las galaxias funcionase, tenía que haber galaxias cientos de veces más débiles de lo que podíamos observar con el Hubble», comenta, «y tenían que ser muy, muy comunes». Por esta razón se creó el programa Hubble Frontier Fields, con cuyos datos Rachel Livermore explica que han logrado confirmar que «estas galaxias son realmente extremadamente comunes».
Dentro de este programa, el telescopio espacial Hubble fotografió varios cúmulos de galaxias grandes. Fueron seleccionados para aprovechar que su enorme masa causa un efecto óptico muy útil, predicho por Albert Einstein. La inmensa gravedad de un cúmulo de galaxias dobla el espacio, lo que aumenta la luz procedente de galaxias más lejanas situadas por detrás de él. El cúmulo de galaxias actúa, de este modo, como una lupa, o lente gravitatoria, permitiendo a los astrónomos observar esas galaxias más lejanas que normalmente no serían capaces de detectar, ni siquiera con el Hubble.
Además de aprovechar este efecto, Livermore desarrolló un método para eliminar la luz brillante del cúmulo y poder detectar las galaxias más débiles. Su aplicación les ha permitido identificar un gran número de galaxias en los campos de los cúmulos Abell 2744 y MACS 0416, que vemos tal como eran cuando el Universo tenía unos mil millones de años, menos de un diez por ciento de su edad actual.
