Sorpresa cosmológica: galaxia llena de polvo en el universo temprano

MADRID, 2 Mar. (EUROPA PRESS) -

   El polvo juega un papel muy importante en el universo, tanto en la formación de planetas como en estrellas nuevas, pero no estaba allí desde el principio y las primeras galaxias no tenían polvo, sólo gas. Ahora, un equipo internacional de astrónomos, liderado por investigadores del Instituto Niels Bohr, en Copenhague, Dinamarca, ha descubierto una galaxia llena de polvo del universo primitivo.

   El hallazgo, que se detalla en un artículo que se publica en la revista científica 'Nature', demuestra que las galaxias se enriquecieron muy rápidamente con las partículas de polvo que contienen elementos como carbono y oxígeno, lo que podría formar los planetas. El polvo cósmico son partículas como las que componen el humo de cualquiera de carbono (hollín fino) o silicatos (arena fina). El polvo está compuesto principalmente de elementos como carbono, silicio, magnesio, hierro y oxígeno.

   Los elementos son sintetizados por el proceso de combustión nuclear en las estrellas y expulsados hacia el espacio cuando la estrella muere y explota. En el espacio, se reúnen en nubes de polvo y gas, que forman nuevas estrellas, y para cada generación de nuevas estrellas, se forman más elementos. Éste es un proceso lento y en las muy primeras galaxias de la historia del universo, el polvo aún no se había formado.

   Ahora, un equipo de investigadores ha descubierto una galaxia muy distante que contiene una gran cantidad de polvo, cambiando los cálculos previos de los astrónomos sobre la rapidez con la que se formó el polvo. "Es la primera vez que se ha descubierto polvo en una de las galaxias más distantes jamás observadas, sólo 700 millones de años después del Big Bang. Es una galaxia de tamaño modesto y, sin embargo, ya está llena de polvo. Esto es muy sorprendente y nos dice que las galaxias normales se enriquecieron con elementos más pesados mucho más rápido de lo esperado", explica Darach Watson, astrofísico en el Centro de Cosmología Oscura en el Instituto Niels Bohr de la Universidad de Copenhague.

   Como la galaxia es muy distante y, por tanto, muy débil, normalmente no sería detectable desde la Tierra, pero una circunstancia afortunada hizo que su luz se ampliara. Esto se debe a que un gran cúmulo de galaxias llamado 'Abell 1689' se extiende entre la galaxia y la Tierra. La luz se refracta por la gravedad del cúmulo de galaxias, amplificando así la galaxia distante. El fenómeno se conoce como lente gravitacional y funciona como una lupa.

   "Buscamos las galaxias más distantes en el universo. En base a los colores de la luz observada con el Telescopio Espacial Hubble, podemos ver que las galaxias podrían estar muy distantes. Utilizando observaciones de un instrumento muy sensible, el espectrógrafo X-shooter en el Large Telescope, VLT, en Chile, medimos el espectro de la galaxia y calculamos su desplazamiento hacia el rojo, es decir, el cambio en la longitud de onda de la luz a medida que el objeto se aleja de nosotros", explica Lise Christensen, astrofísica del Centro de Cosmología Oscura en el Instituto Niels Bohr.

   "Desde el corrimiento al rojo, podemos calcular la distancia a la galaxia desde nosotros y resultó ser, como sospechábamos, una de las galaxias más distantes de las que conocemos hasta la fecha", resalta esta investigadora, quien codirigió el proyecto junto a Waston. Posteriormente, los investigadores estudiaron la galaxia con el telescopio ALMA, que puede observar las longitudes de onda del infrarrojo lejano, haciéndolo muy interesante, porque así pudieron ver que la galaxia estaba llena de polvo, informa el European Southern Observatory (ESO).

   Watson explica que las estrellas jóvenes en las primeras galaxias emiten luz ultravioleta caliente y que esta radiación ultravioleta calienta el polvo helado circulante, que luego emite luz en el infrarrojo lejano. "Es esta luz de infrarrojo lejano la que nos dice que hay polvo en la galaxia. Es muy sorprendente y es la primera vez que se encuentra polvo en una galaxia tan temprana", celebra este experto.

   "Por tanto, el proceso de formación de estrellas debe haber comenzado muy temprano en la historia del universo y estar asociado con la formación de polvo. La detección de grandes cantidades de material sólido muestra que la galaxia se enriqueció muy temprano con los sólidos que son un requisito previo para la formación de moléculas complejas y los planetas", agrega Darach Watson.