Descubren la galaxia más lejana, la más cercana al Big Bang

Un equipo internacional de astrónomos ha descubierto el objeto astronómico más lejano observado hasta ahora, una galaxia que ha sido bautizada como HD1 y que está a unos 13.500 millones de años luz.

Los detalles del hallazgo se describen hoy en la revista Astrophysical Journal, y en un artículo adjunto, publicado en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Letters, los científicos plantean las primeras hipótesis sobre el tipo de galaxia que puede ser.

El equipo de astrónomos, entre los que hay investigadores del Centro de Astrofísica de Harvard y del Smithsonian, proponen dos ideas: que HD1 esté formando estrellas a un ritmo asombroso y que incluso contenga estrellas de la Población III -las primeras del universo- que jamás han sido observadas, o que contenga un agujero negro supermasivo con una masa cien millones de veces superior a la de nuestro Sol.

"Responder a las preguntas sobre la naturaleza de una fuente tan lejana puede ser un reto", dice Fabio Pacucci, autor principal del estudio y astrónomo del Centro de Astrofísica.

"Es como adivinar la nacionalidad de un barco a partir de la bandera que enarbola, estando lejos en tierra, con la nave en medio de un vendaval y una densa niebla. Uno puede ver quizá algunos colores y formas de la bandera, pero no en su totalidad. Es un largo juego de análisis y exclusión de escenarios inverosímiles", advierte.

Por ahora se sabe que HD1 es extremadamente brillante en luz ultravioleta, lo que significa que, "algunos procesos energéticos están ocurriendo allí o, mejor aún, ocurrieron hace algunos miles de millones de años", dice Pacucci.

Al principio, los investigadores supusieron que HD1 era una galaxia estándar que está creando estrellas a un ritmo alto pero tras hacer los cálculos, comprobaron que HD1 las produce a "un ritmo increíble" superior a las cien estrellas por año, una cifra "al menos 10 veces superior a lo que esperamos para estas galaxias", comenta el astrónomo.

Fue entonces cuando el equipo comenzó a sospechar que HD1 podría no estar formando estrellas normales y corrientes.

"La primera población de estrellas que se formó en el universo era más masiva, más luminosa y más caliente que las estrellas modernas", dice Pacucci.

"Si asumimos que las estrellas producidas en HD1 son estas primeras, o estrellas de la Población III, entonces sus propiedades podrían explicarse más fácilmente. De hecho, las estrellas de la Población III son capaces de producir más luz ultravioleta que las estrellas normales, lo que podría aclarar la extrema luminosidad ultravioleta de HD1", razona.

Sin embargo, otra posible explicación de la extrema luminosidad de HD1 bien podría ser la existencia de un agujero negro supermasivo, ya que al engullir enormes cantidades de gas, la región que rodea al agujero negro podría emitir fotones de alta energía.

De ser así, sería con mucho el agujero negro supermasivo más temprano conocido por la humanidad, mucho más cercano al Big Bang que el que actualmente posee ese récord.

Tal y como lo explica el astrónomo del Centro de Astrofísica y coautor del estudio, Avi Loeb, "HD1 representaría un bebé gigante en la sala de partos del universo primitivo".

Pero además, "al formarse unos cientos de millones de años después del Big Bang, un agujero negro en HD1 debe haber crecido a partir de una semilla masiva a una velocidad sin precedentes. Una vez más, la naturaleza parece ser más imaginativa que nosotros", concluye Loeb.

HD1 se descubrió tras más de 1.200 horas de observación con los telescopios Subaru, VISTA, el telescopio infrarrojo del Reino Unido y el telescopio espacial Spitzer.

"Fue un trabajo muy duro encontrar HD1 entre más de 700.000 objetos", asegura Yuichi Harikane, astrónomo de la Universidad de Tokio, autor del descubrimiento.

"El color rojo de HD1 se ajustaba sorprendentemente bien a las características esperadas de una galaxia situada a 13.500 millones de años luz, lo que me puso la piel de gallina al encontrarla", reconoce.

Después, el equipo realizó observaciones de seguimiento con el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) para confirmar la distancia, que es 100 millones de años luz más lejana que GN-z11, la actual poseedora del récord de la galaxia más lejana.

Ahora, con el telescopio espacial James Webb, el equipo volverá a observar HD1 para verificar su distancia a la Tierra y si los cálculos actuales son correctos, HD1 será la galaxia más lejana -y más antigua- jamás encontrada.

Esas observaciones permitirán averiguar más cosas sobre HD1 y confirmar cuál de sus teorías es correcta.