Martes 3 de Julio de 2018
¿Cuantas galaxia puedes ver en ésta imagen? Probablemente miles! Utilizando el Very Large Telescope, dos astrónomos de Alemania y el Reino Unido han descubierto algunas de las galaxias más distantes jamás vistas. Se encuentran a unos 12.600 millones de años luz de distancia de la Vía Láctea. La imagen ha captado la luz de aproximadamente nueve décimas partes de la edad del Universo para recorrer esta gran distancia. Por lo tanto, observamos esas galaxias tal como eran en un momento en que el Universo era muy joven, menos del 10% de su edad actual. En ese momento, el Universo estaba emergiendo de un largo período conocido como "Edad Oscura", dando sus primeros pasos hacia la luminosa época del "Renacimiento Cósmico". A diferencia de estudios previos que resultaron en el descubrimiento de unas pocas galaxias ampliamente dispersas en esta época temprana, el presente estudio encontró al menos seis ciudadanos remotos dentro de una pequeña área de cielo, ¡menos del cinco por ciento del tamaño de la luna llena! Esto permitió comprender la evolución de estas galaxias y cómo afectan el estado del Universo en su juventud. En particular, los astrónomos concluyen sobre la base de sus datos únicos, que hubo considerablemente menos galaxias luminosas en el Universo en esta etapa temprana que 500 millones de años más tarde. Por lo tanto, debe haber muchas galaxias menos luminosas en la región del espacio que estudiaron, demasiado débiles para ser detectadas en este estudio. Deben ser aquellas galaxias aún no identificadas que emiten la mayoría de los fotones energéticos necesarios para ionizar el hidrógeno en el Universo en esa época en particular. Hoy en día, el Universo está impregnado de radiación ultravioleta energética, producida por cuásares y estrellas calientes. Los fotones de longitud de onda corta liberan electrones de los átomos de hidrógeno que forman el medio intergaláctico difuso y por tanto, este último está casi completamente ionizado.
Hubo, sin embargo, una época temprana en la historia del Universo en la que esto no era así. El Universo emanaba de un estado inicial caliente y extremadamente denso, el llamado Big Bang. Los astrónomos ahora creen que tuvo lugar hace unos 13,700 millones de años. Durante los primeros minutos, se produjeron enormes cantidades de protones, neutrones y electrones. El Universo estaba tan caliente que los protones y electrones flotaban libremente, el Universo estaba completamente ionizado. Después de unos 100.000 años, el Universo se había enfriado a unos pocos miles de grados y los núcleos y electrones se combinaban para formar átomos. Los cosmólogos se refieren a ese momento como la "época de recombinación". La radiación de fondo de microondas que ahora observamos desde todas las direcciones representa el estado de gran uniformidad en el Universo en esa época lejana. Sin embargo, este fue el momento cuando el Universo se sumergió en la oscuridad. Por un lado, la radiación reliquia de la bola de fuego primordial, había sido estirada por la expansión cósmica hacia longitudes de onda más largas y no era capaz de ionizar más hidrógeno. Por otra parte, fue atrapado por los átomos de hidrógeno recién formados. Aún no se habían formado estrellas ni cuásares que pudieran iluminar el vasto espacio. Esta era una época sombría, bien llamada la "Edad Oscura". Las observaciones aún no han podido penetrar en esta era remota, nuestro conocimiento aún es rudimentario y se basa en cálculos teóricos. Unos cientos de millones de años después, algunos de los primeros objetos masivos se habían formado a partir de las enormes nubes de gas. La primera generación de estrellas y, algo más tarde, las primeras galaxias y cuásares, produjeron una intensa radiación ultravioleta. Pero esa radiación no podría viajar muy lejos, ya que sería absorbida inmediatamente por los átomos de hidrógeno que se ionizaron de nuevo en este proceso.
El gas intergaláctico se ionizó de nuevo en esferas de crecimiento constante alrededor de las fuentes ionizantes. En algún momento, estas esferas se habían vuelto tan grandes que se superpusieron por completo: ¡la niebla sobre el Universo se había levantado! Este fue el final de la Edad Oscura y, con un término nuevamente tomado de la historia humana, a veces se le conoce como el "Renacimiento Cósmico". Al describir la característica más significativa de este período, los astrónomos también la llaman la "época de la reionización". Para arrojar algo de luz sobre el estado del Universo al final de la Edad Media, es necesario descubrir y estudiar galaxias extremadamente distantes, es decir, con un alto desplazamiento hacia el rojo. Se pueden usar varios métodos de observación; por ejemplo, se han encontrado galaxias distantes mediante imágenes de banda estrecha, mediante el uso de imágenes que se han potenciado utilizando lo que los astrónomos llaman "Lentes gravitacionales" mediante agrupaciones masivas, y también fortuitamente. Matthew Lehnert del MPE en Garching, Alemania, y Malcolm Bremer de la Universidad de Bristol, Reino Unido, utilizaron una técnica especial que aprovecha el cambio de los colores observados de una galaxia distante causada por la absorción en el medio intergaláctico intermedio. Las galaxias con corrimientos al rojo se pueden encontrar buscando galaxias que aparecen comparativamente brillantes en la luz óptica roja y que son débiles o no detectadas en la luz verde. La distribución de la luz de las galaxias individuales proporcionan una fuerte evidencia de que la galaxia podría estar ubicada en alto corrimiento al rojo y que su luz comenzó en su largo viaje hacia nosotros, solo unos 1.000 millones de años después del Big Bang. Para esto, usaron el instrumento multimodo FORS2 en el telescopio VLT YEPUN de 8,2 metros, para tomar imágenes extremadamente profundas a través de tres filtros ópticos de una pequeña área del cielo.
