"Es un paso para responder de dónde venimos": hallan la estructura primigenias de galaxias lejanas
© Foto : NASA, ESA, G. Illingworth (University of California, Santa Cruz), P. Oesch (University of California, Santa Cruz; Yale University), R. Bouwens y I. Labbé (Leiden University)
Gonzalo Wancha
Un equipo internacional identifica las estrellas originarias del universo que originaron las primeras estructuras de galaxias. La investigación, en la que participa la Universidad de Granada, abre la puerta de la 'prehistoria' del universo, un paso para entender cómo se desarrolla el universo y cómo hemos llegado hasta aquí.
Científicos de 8 países coordinados por el Centro de Astrobiología (CAB, CSIC-INTA), contando con la participación de la Universidad de Granada (UGR), acaban de dar un paso de gigante en el estudio del universo con el descubrimiento y análisis de algunas de las estructuras galácticas más antiguas que se conocen.
Con el análisis de galaxias de disco y esferoidales ubicadas en una zona del cielo profundo localizada en la constelación de la Osa Mayor ha conseguido establecer clasificaciones de galaxias, entender cómo se formaron y descifrar una información contenido en su interior que vale miles de millones de años.
El hallazgo de lo que los investigadores llaman los ladrillos con los que se creó la estructura del universo ha sido posible a través de tres factores diferenciales: por un lado, la observación. Para recibir la luz de las galaxias más recónditas del universo conocido se ha combinado las fuentes del Gran Telescopio Canarias (GTC), el mayor telescopio óptico e infrarrojo del mundo, y el telescopio espacial Hubble.
"Esto nos ha permitido analizar galaxias que están a 8.000 millones de años –de distancia a la velocidad de la luz–, si tenemos en cuenta que medimos que el universo tiene 14.000 millones de años de edad, estamos viendo galaxias de una época relativamente temprana", explica a Sputnik desde Tenerife uno de los coautores e investigador de la UGR, Jairo Méndez.
El otro factor de calidad para esta investigación ha sido el uso de una metodología rompedora que permite separar la luz que proviene de la parte interna de la galaxia de la parte externa. Para que me entiendas, ya que seguramente no has frecuentado mucho las galaxias lejanas, la parte interna son las estrellas que se acumulan más densamente en los bulbos centrales y la externa, la formación en disco, son las estrellas que se expanden en los brazos en espirales.
Esto es una galaxia espiral cercana, la M81, en el centro está el bulbo (rojizo) y el exterior (azulado) los brazos espirales, donde se crean las estrellas. © Europa Press / NASA_JPL-Caltech_ESA_Harvard-Smithsonian
Por último, un aspecto que ha facilitado la investigación es la enorme lejanía de las galaxias. Es decir, aunque suene contradictorio, al estar más lejos, se ha podido observar mejor las diferentes edades de las estrellas que componen cada galaxia. "Digamos que nuestra vara de medir para las edades de las estrellas ha podido funcionar mejor por la escala de la lejanía, medíamos estrellas con hasta 5.000 millones de años, pero nos costaba medir estrellas más viejas. Al estar tan lejos hemos podido diferenciar mejor los rangos de edad", explica Jairo Méndez.
Viaje a galaxias pretéritas
Las galaxias y su diferente masa estelar (con miles de millones o incluso billones de estrellas, gas o polvo estructurados en un movimiento conjunto) están clasificadas en dos tipos: elípticas o de disco o en espiral.
La Vía Láctea, la galaxia en la que está interna nuestro sistema Solar, por ejemplo, tiene alrededor de 10.000 millones de estrellas estructuradas en torno al núcleo central, un bulbo que aglutina la mayor cantidad de estrellas y el disco externo, que es donde se encuentra la parte menos densa con polvo y gas y dónde se originan las nuevas estrellas en expansión.
En base a la estructura de los tipos de galaxias y a la posibilidad de observar las edades de las estrellas, el estudio concluye que las formaciones más jóvenes están en el disco y las viejas en el bulbo. Así que, entendiendo la edad de la estructura de la galaxia, los investigadores están ante la posibilidad de entender cómo se crean y se van componiendo, la astrofísica está ya en los tiempos pretéritos, realizando algo así como arqueología estelar.
Paola Dimauro, investigadora del Observatorio Nacional de Brasil y otra de las responsables de este trabajo, destaca la posibilidad de “explorar la evolución morfológica y la historia del ensamblaje de los componentes estructurales de las galaxias". Lo interesante, según destacan fuentes de la investigación, es concluir que no hay una única génesis para todas las estructuras.
Hay que entender que la luz que vemos de estas galaxias lejanas nos muestra momentos que ocurrieron hace mucho tiempo, cuanto más lejos observamos el universo, más aprendemos de tiempos tempranos. Y dentro de ese pasado astral, ahora se han especificado dos oleadas de creación de galaxias. Una primera en la infancia del Universo y una segunda que tuvo lugar hace 4.000 millones de años, desde el 35% de la edad del universo.
Además, la génesis de galaxias se realiza a distinto ritmo. Con más velocidad en la parte central, en escalas de tiempo típicas de 200 millones de años, y con un tempo más tranquilo en la parte externa, hasta 1.000 millones de años".
Dos galaxias de disco y una en espiral observadas en la lejanía. © Foto : Cortesía de Luca Costantin
Imagina una ciudad con un casco histórico lleno de edificios antiguos, mucha densidad de callejuelas y los orígenes de la vida impregnados en sus muros. Luego, imagina la periferia de esa supuesta ciudad, más despejada, con zonas residenciales y ajardinadas modernas e, incluso, descampados donde se conforma la nueva ciudad. Este símil podemos aplicarlo a las galaxias.
Los investigadores confirman que el casco histórico de las galaxias es la parte central y más antigua, el bulbo. Y los bulbos, como hemos dicho, se formaron en dos oleadas.
Los bulbos de la primera ola son como reliquias del pasado, son los primeros ladrillos que podemos ver de la formación de las galaxias, "lo buenos es que ahora sabemos que las estrellas primigenias están en el centro de las galaxias de espiral, habíamos buscado en otros sitios, pero ahora podremos aplicar esto a las galaxias más cercanas", comparte Jairo, en referencia incluso a la propia Vía Láctea.
Como señala Luca Costantin, investigador del CAB, autor principal del estudio, "esos bulbos son las reliquias de las primeras estructuras formadas en el universo, que hemos hallado escondidas en galaxias de disco cercanas".
La observación de galaxias cercanas, una vez que entendemos la estructura originaria, nos permitirá acceder a más información, ya que las galaxias tempranas/lejanas con las que han trabajado hasta ahora no permiten adivinar mucha más información. "Ahora podremos aprender las propiedades del universo temprano y entender cómo se ha formado el universo, cómo hemos llegado hasta aquí, que es la gran pregunta de la astrofísica, el de dónde venimos".
Volviendo al símil de la ciudad, no es solo que sepamos que el centro es más denso y antiguo, es que los investigadores han hallado restos romanos y los están investigando para entender cómo se generó el lugar en el que hoy vivimos, podríamos decir metafóricamente.
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