✨︎ Resumen (TL;DR):
- El telescopio Hubble captó luz ultravioleta de la galaxia MXDFz4.4, que existió solo 1,400 millones de años después del Big Bang.
- A pesar de ser 100 veces más chica que la Vía Láctea, esta galaxia formaba estrellas 10 veces más rápido.
- El hallazgo adelanta en 200 millones de años el registro de cuándo las primeras galaxias comenzaron a disipar la niebla de hidrógeno del universo primitivo.
El telescopio espacial Hubble de la NASA detectó luz ultravioleta escapando de la galaxia MXDFz4.4, un objeto que existió hace 1,400 millones de años tras el Big Bang. Este hallazgo histórico, publicado en la revista The Astrophysical Journal, revela cómo las primeras galaxias transformaron un universo opaco y denso en el cosmos transparente que observamos hoy en día.
La galaxia MXDFz4.4 es la fuente más antigua conocida de fotones ionizantes que logran escapar de su entorno. Los fotones ionizantes son partículas de luz ultravioleta de alta energía que arrancan electrones de los átomos de hidrógeno. Este fenómeno ocurrió durante los últimos momentos de la Época de Reionización, una etapa de transición en la que el cosmos dejó de ser una niebla espesa de gas de hidrógeno neutro para volverse transparente al ionizarse.
“Se pensaba que observar una galaxia como esta era imposible”, explicó Ilias Goovaerts, autor principal de la investigación y becario postdoctoral en el Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial (STScI) en Baltimore. “Los investigadores esperaban que la ‘niebla’ o el hidrógeno neutro que llenaba el universo primitivo fuera demasiado espeso y oscureciera nuestra visión de su luz ionizante”.
Un motor cósmico hiperactivo en miniatura
Aunque MXDFz4.4 es aproximadamente 100 veces más pequeña que la Vía Láctea, producía estrellas 10 veces más rápido que nuestra galaxia. Al estar tan juntas sus estrellas jóvenes y masivas, los astrónomos calculan que entre el 50% y el 100% de su luz ionizante logró escapar del gas que las rodeaba. Además, muchas de estas estrellas tuvieron vidas cortas y explotaron como supernovas, abriendo huecos en el gas que facilitaron el paso de la luz.
A lo largo de más de 12,000 millones de años de expansión cósmica, esta luz ultravioleta se estiró hasta alcanzar longitudes de onda visibles. Gracias a la resolución y capacidad de detección de longitudes de onda del telescopio espacial, Hubble fue el único capaz de registrarla.
“Hubble devolvió la única vista que muestra los fotones ionizantes de la galaxia, la luz capaz de despejar la ‘niebla’ dentro y alrededor de la galaxia”, afirmó Goovaerts.
El trabajo en equipo con James Webb y el VLT
Para confirmar los datos, el equipo científico recurrió a otros observatorios avanzados. El telescopio espacial James Webb analizó las poblaciones de estrellas más viejas y midió la historia de formación estelar, mientras que el Very Large Telescope (VLT) del Observatorio Europeo Austral determinó el momento exacto en el que existió MXDFz4.4.
La combinación de las imágenes de Hubble y el James Webb confirmó que la formación de estrellas ocurrió en ráfagas rápidas, y que fueron estas estrellas jóvenes las responsables de limpiar el gas circundante.
Antes de este descubrimiento, la galaxia más antigua conocida que emitía este tipo de luz databa de cuando el universo tenía 1,600 millones de años. El hallazgo de MXDFz4.4 recorre este límite unos 200 millones de años hacia el pasado, acercando a los astrónomos a comprender cómo terminó la Época de Reionización.
“Las observaciones del Hubble de MXDFz4.4 nos permiten poner a prueba nuestras hipótesis mucho más cerca de la Época de Reionización que antes”, comentó Marc Rafelski, subdirector de la misión Hubble en el STScI y coautor del estudio. “Encontrar más galaxias nos permitirá refinar estas mediciones y descubrir qué despejó nuestra vista a medida que terminaba esa era”.
