Re: [astronomia] ¿Galaxias 500 millones de años después del Big Bang?

[Víctor R. Ruiz]

  Hola:

El 12/07/07, Pedro J. Hdez <phergont en gmail.com> escribió:
>  Interesante noticia en BBC
>  http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/6292024.stm

  Al final, Pedro se animó y hace un par de días publicamos un
artículo en español sobre esta noticia. Imágenes y enlaces en
http://www.infoastro.com/200708/06galaxias.html

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Nuevo récord de distancia

Por Pedro J. Hernández <pedroj.hernandezgonzalez en gobiernodecanarias.org>

6 ago 2007 - Un grupo internacional de astrónomos afirman haber
detectado la luz de una galaxia emitida hace más de 13.000 millones de
años.

Liderados por el prestigioso astrónomo Richard Ellis del California
Institute of Technology, el equipo ha utilizado el Keck II, uno de los
miembros de la pareja de telescopios ópticos e infrarrojos de 10
metros situados en el observatorio W.M.Keck de Hawai para detectar la
débil luz de la galaxia amplificada por un cúmulo masivo de galaxias
interpuesto en la línea de visión. Ellis explica: «Una lente
gravitatoria es el aumento de brillo de una fuente distante producido
por estructuras interpuestas. Mirando cuidadosamente a través de
cúmulos bien escogidos hemos localizado seis galaxias en formación a
una distancia sin precedentes, correspondiente al momento en que el
universo tenía tan sólo 500 millones de años, o menos que un cuatro
por ciento de su edad actual».
Mira lejos, mirar atrás.

Los astrónomos realmente no son capaces de medir la distancia a una
galaxia. Lo más que pueden hacer es recolectar luz en grandes
telescopios hasta tener la cantidad suficiente que les permita extraer
un espectro. Un espectro consiste en separar las diferentes longitudes
de onda o colores que componen la luz con la intención de reconocer la
huella de los elementos químicos que la emitieron. Una vez
identificada la huella apropiada -perteneciente normalmente al
hidrógeno, el elemento más abundante en el universo- se compara con la
equivalente en la Tierra. Se deduce entonces un número que se llama
desplazamiento al rojo que nos indica en qué factor se ha alargado la
longitud de onda desde que fuese emitida la luz.

El desplazamiento al rojo así determinado para los seis objetos que
menciona Richard Ellis están comprendidos entre 8,8 y 10,1. Eso
significa que la longitud de onda de la luz se ha alargado una once
veces desde que abandonara la galaxia que la emitió. El alargamiento
es producido por la expansión del universo. La distancia entre la
galaxia más lejana y la nuestra es ahora unas once veces mayor que
cuando fue emitida la luz.

Utilizando el mejor modelo disponible para describir la dinámica del
universo, se deduce que la luz de esa galaxia más lejana fue emitida
hace exactamente 13.190 millones de años, cuando el universo que
observamos a nuestro alrededor tenía -según el mismo modelo- apenas
475 millones de años. Esa luz ha estado viajando hasta nosotros
durante algo más de 13 mil millones de años, aunque la distancia ha
aumentado debido a la expansión del universo hasta los 31 mil millones
de años luz actuales.
Buscando las primeras estrellas

De confirmarse el hallazgo de este lejano grupo de galaxias, las
implicaciones serían importantes. Uno de los colaboradores del
proyecto, Dan Stark de Caltech afirma: «Que hayamos encontrado tantas
galaxias distantes en la pequeña área del cielo muestreada sugiere que
son de hecho muy numerosas». Ellis bromea al respecto: «Obviamente es
ir algo lejos estimar una población a partir de sólo seis objetos,
pero si salieses a una calle londinense, miraras un pedazo de
pavimento y encontraras a seis personas allí, creo que se podría
concluir razonablemente que Londres es un lugar populoso».

A partir de los estudios del fondo cósmico de microondas se sabe que
unos 400.000 años después de la Gran Explosión, la temperatura
descendió lo bastante para que los electrones libres hasta el momento
se pudiesen combinar con los protones para formar átomos neutros de
hidrógeno. A partir de ese momento ese gas neutro de hidrógeno pudo
empezar a colapsar por gravedad formando las primeras galaxias enanas
durante los siguientes 100 millones de años. Dentro de estas
protogalaxias empezaron a su vez a formar las primeras estrellas,
gigantes azules de gran masa y elevadas temperaturas que terminarían
por volver a separar a los electrones de los protones creando el
plasma de hidrógeno que detectamos actualmente entre las estrellas. A
ese periodo que va desde la emisión del fondo cósmico de microondas
hasta la aparición de las primeras protogalaxias se conoce como Edades
Oscuras por la simple razón de que en ese momento nada emitía luz
visible, aunque el nombre sea además apropiado a causa del vacío
observacional y teórico que existe de ese periodo del universo. En
palabras de Dan Stark: «Estimamos que la radiación emitida por toda
esta población podría ser suficiente para romper (ionizar) los átomos
de hidrógeno presentes en el espacio durante esa época, poniendo fin a
las Edades Oscuras». Y continúa: «Podemos inferir que hubo gran
cantidad de formación estelar en esa época tan temprana de las medidas
tomadas por el Telescopio Espacial Spitzer donde se aprecian galaxias
de mayor tamaño cuando el universo tenía de unos 300 a 500 millones
años de edad. Esas galaxias muestran signos de la existencia de
estrellas viejas (como mostró un trabajo anterior donde también
participaron ambos autores). Producir esa estrellas viejas requiere
una actividad previa significativa, probablemente en las galaxias
débiles con formación estelar que acabamos de observar».
Cazadores de galaxias lejanas

En marzo de 2004, otro equipo de astrónomos usando la misma técnica
que el grupo de Ellis afirmaron haber encontrado una galaxia con
desplazamiento al rojo de 10. Unos meses más tarde, otro equipo
independiente no pudo confirmar la detección. El récord actual
mayoritariamente aceptado fue anunciado el año pasado y corresponde a
la galaxia IOK-1 a un desplazamiento al rojo de 6,96. Conociendo las
dificultades de la caza de galaxias tan lejanas aún con los mayores
telescopios de los que disponen los astrónomos en la actualidad , el
equipo de Ellis ha sido cauteloso y se ha abstenido de publicar unos
resultados que probablemente estuviesen en su poder en los últimos 12
meses. «Como sucede con todo trabajo en la frontera, los escépticos
pueden desear pruebas ulteriores de que los objetos que hemos
detectado con el telescopio Keck son realmente tan distantes",
confiesa Ellis. Pero el grupo espera que la confirmación llegue pronto
a través bien del Telescopio Espacial Spitzer usado en otra longitud
de onda o con el nuevo espectrógrafo que se instalará próximamente en
el Keck.
Más información

    * Nota de prensa del W.M.Keck Observatory (en inglés).
    * Noticia en BBC News
    * Noticia en Ned Wright's News of the Universe (en inglés).
    * Dark ages of the Universe, Scientific American (en inglés).
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  Buenas noches... de observación, naturalmente.

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Víctor R. Ruiz <rvr en infoastro.com> | - Todos estos momentos se perderán
http://rvr.blogalia.com/           |   como lágrimas en la lluvia