Ciencias

La galaxia más distante está cambiando nuestro modelo de la historia del universo

Mirar el universo con un telescopio significa mirar atrás en el tiempo, ya que la velocidad de la luz es muy lento que incluso la luz de las estrellas cercanas en nuestra propia galaxia tarda años o milenios en alcanzarnos. Como tal, las galaxias muy distantes también ofrecen a los humanos un vistazo al pasado del universo, que es lo que hace que el descubrimiento de la galaxia más distante jamás encontrada sea también el más antiguo.

Según un nuevo estudio publicado el 14 de diciembre En la revista Nature Astronomy, los astrónomos han confirmado la galaxia más distante de nuestro universo. Nombrada GN-z11, la galaxia está tan distante que se cree que forma el límite del universo a 13.400 millones de años luz, o 134 millones de kilómetros, de la Tierra, lo que significa que la luz que vemos desde ella salió hace 13.400 millones de años. sólo 400 millones de años después del Big Bang.

Nobunari Kashikawa de la Facultad de Ciencias de la Universidad de Tokio, coautor del estudio, explicó a Salon que la designación actual de GN-z11 como la galaxia “más antigua” podría ser de corta duración, ya que los telescopios exploran continuamente los cielos.

“GN-z11 es la galaxia más distante que conocemos hoy, hasta ahora, y tal vez mañana encontremos una galaxia más distante”, escribió Kashikawa por correo electrónico.

Aunque la galaxia distante fue detectada originalmente por el telescopio espacial Hubble en 2016, Kashikawa y su equipo utilizaron el telescopio Keck I en Hawái para confirmar su edad y distancia. En el momento de su descubrimiento, los astrónomos estimaron que estaba a 13,4 mil millones de años luz de distancia, basándose en el descubrimiento de lo que parecía ser una ruptura, conocida como la “ruptura de Lyman”, en el “espectro característico de las galaxias distantes”, explicó Kashikawa. .

Tratar de detectar una galaxia tan distante y débil llevó al telescopio espacial Hubble a su límite tecnológico.

“Nuestras observaciones espectroscópicas revelan que la galaxia está incluso más lejos de lo que habíamos pensado originalmente, justo en el límite de distancia de lo que Hubble puede observar”, dijo Gabriel Brammer, autor del estudio de 2016, en un declaración.

Los astrónomos miden la distancia de una galaxia determinando su corrimiento al rojo, que es una medida de qué tan rápido se aleja de la Tierra. Dado que el universo se está expandiendo, cada objeto en el cielo que no está ligado gravitacionalmente a nuestra propia galaxia se aleja de la Tierra; mientras lo hacen, estos objetos ‘ la luz se alarga en longitudes de onda más largas y, por lo tanto, más rojas. Cuanto más lejos esté la galaxia, mayor será el corrimiento al rojo.

Para determinar qué tan lejos estaba GN-z11 de la Tierra, el equipo de Kashikawa estudió sus características espectrales, ya que el examen de las observaciones realizadas por el Telescopio Espacial Hubble era limitado.

“Incluso el Hubble no puede resolver las líneas de emisión ultravioleta en el grado que necesitábamos”, dijo Kashikawa en un declaración. “Así que recurrimos a un espectrógrafo terrestre más actualizado, un instrumento para medir líneas de emisión, llamado MOSFIRE, que está montado en el telescopio Keck I en Hawaii. “

Kashikawa dijo a Salon que era “difícil” determinar si realmente hubo una ruptura en el espectro o no. Específicamente, el equipo giró para mirar la luz ultravioleta para encontrar las firmas químicas desplazadas al rojo. Todo se redujo a tener el equipo adecuado para confirmar e identificar la ruptura espectral.

“Dado que su longitud de onda no se puede medir con precisión, la precisión para determinar la distancia a la galaxia era incierta”, dijo Kashikawa a Salon por correo electrónico. “Una vez que creemos que las líneas de emisión de carbono y oxígeno que detectamos en este momento son reales, no es tan difícil calcular la distancia desde ellas”.

Aunque esta galaxia está muy, muy lejos, los astrónomos tienen la esperanza de que contenga información que podamos aprender sobre nuestra propia galaxia y el universo.

“La luz detectada de carbono y oxígeno sugiere condiciones físicas especiales que no se encuentran en las galaxias actuales”, dijo Kashikawa a Salon. “Se estima que la edad de GN-z11 es de solo 70 millones de años y la masa estimada en mil millones de veces la del Sol (el componente estelar) sugiere que esta joven galaxia nació y creció rápidamente”.

Kashikawa agregó: “El hecho de que se hayan encontrado carbono y oxígeno en GN-z11 indica que esta galaxia no es la primera galaxia (libre de metales) del universo”. Dado que los elementos más pesados ​​que el hidrógeno y el helio solo se forjan en estrellas masivas, la presencia de elementos más pesados ​​como el carbono indica que las estrellas en la galaxia son al menos de segunda generación, lo que significa que una generación de grandes soles ya ha vivido y muerto, expulsando sus metales. en la galaxia.

Esto significa, dijo Kashikawa, que las primeras galaxias del universo todavía están “en un universo más distante desconocido para la humanidad”.

El próximo año será un gran año para la astronomía, especialmente en términos de cómo entendemos mejor el universo.

“Se espera que la frontera de los confines más lejanos del espacio se expanda dramáticamente”, dijo Kashikawa.

Y eso se debe en parte a que el lanzamiento del telescopio espacial James Webb está programado para el 31 de octubre de 2021 desde la Guayana Francesa y se basará en el legado del telescopio Hubble. Específicamente, observará el universo infrarrojo y detectará la luz de galaxias antiguas y distantes. La luz infrarroja no se puede detectar bien desde la Tierra debido a la interferencia de la atmósfera, por lo que sondear el universo en infrarrojos requiere un telescopio espacial.

“Los [James Webb Space Telescope] El observatorio detectará la luz de la primera generación de galaxias que se formaron en el universo temprano después del Big Bang y estudiará las atmósferas de exoplanetas cercanos en busca de posibles signos de habitabilidad “, dijo Eric Smith, científico del programa Webb de la NASA en la sede de la agencia. declaración previamente.

Rocío Penalver

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