Redacción

Un nuevo trabajo de un equipo internacional de astrónomos, incluyendo a Gregory Walth de Carnegie, mejora nuestra comprensión del objeto astrofísico más distante conocido: GN-z11, una galaxia a 13.400 millones de años luz de la Tierra.

Formada 400 millones de años después del Big Bang, GN-z11 fue previamente determinada por los datos de telescopios espaciales como el objeto más distante descubierto hasta ahora. En dos artículos recientemente publicados en la revista Nature Astronomy, un equipo dirigido por Linhua Jiang en el Instituto Kavli de Astronomía y Astrofísica de la Universidad de Pekín obtuvo espectros en el infrarrojo cercano usando telescopios terrestres que confirmaron la distancia de la galaxia. También captaron un destello ultravioleta asociado a un estallido de rayos gamma de la galaxia.

Sus hallazgos mejorarán nuestra comprensión de la formación de estrellas y galaxias en el universo temprano.

El Big Bang inició el universo como una sopa caliente y turbia de partículas extremadamente energéticas que se expandía rápidamente. Después de unos 400.000 años, estas partículas se enfriaron y se fusionaron formando gas de hidrógeno neutro, iniciando una edad oscura cósmica.

Ilustración de la galaxia GN-z11. (Foto: Jingchuan Yu)

Algunas regiones de gas eran más densas que otras y, al final, su material colapsó, formando las primeras acumulaciones de estructura en el cosmos. La energía liberada por estas antiguas estrellas y galaxias causó que el hidrógeno neutro esparcido por todo el universo se excitara y perdiera un electrón, un proceso llamado ionización. Debido a que los fotones podían viajar libremente a través de este gas ionizado, el universo se volvió luminoso de nuevo.

Este período de reionización cósmica duró varios cientos de millones de años y representa una de las transiciones de fase más importantes de la historia del universo. Uno de los principales objetivos científicos de la próxima generación de telescopios, incluyendo el Telescopio Gigante Magallanes que se está construyendo en el Observatorio Las Campanas de Carnegie, es entender esta época y detectar la luz de estos primeros objetos. Sin embargo, es muy difícil para los telescopios existentes detectar los espectros de galaxias tan distantes, que es lo que hace este descubrimiento tan emocionante.

Tomando observaciones espectroscópicas profundas de GN-z11 con el telescopio Keck I en Mauna Kea en Hawái, el equipo pudo confirmar su distancia de 13.400 millones de años-luz. Sin embargo, el análisis de la luz proveniente de GN-z11 indicó una abundancia de elementos más pesados que el hidrógeno y el helio en la composición de la galaxia. Esto indica que no se trata de una de las galaxias originales, que se formaron en un universo frío y prístino y carecían de la variedad de elementos sintetizados por generaciones anteriores de estrellas y sembrados en la materia prima circundante cuando explotaron como supernovas.

Las observaciones del Keck también revelaron un brillante estallido de luz que duró menos de tres minutos. El análisis detallado de este destello indica que fue producido por un estallido de rayos gamma en GN-z11. No se sabía previamente que estos fenómenos ya existían solo unos pocos cientos de millones de años después del Big Bang.

“Cuanto más aprendemos sobre los primeros objetos del universo, mejor podemos entender cómo se formó la estructura de nuestro cosmos”, dijo Walth.