Nuevo récord: descubierta la galaxia más lejana conocida

HD1 está a 13.500 millones de años luz de la Tierra. Eso significa que esta galaxia nació solamente 300 millones de años tras el Big Bang, muy poco tiempo en términos cosmológicos. El nombre de HD corresponde a 'H-band dropout' (abandono de la banda H), un parámetro del espectro infrarrojo de la luz que ayudó a los investigadores a descubrir este fenómeno.

El hallazgo tuvo lugar tras más de 1.200 horas de observación con los telescopios Subaru, VISTA; UKIRT y Spitzer, con los que se recopilaron datos de más de 700.000 objetos cósmicos. «El color rojo de HD1 coincidió sorprendentemente bien con las características esperadas de una galaxia a 13.500 millones de años luz de distancia, lo que me puso un poco la piel de gallina cuando lo encontré», rememora Yuichi Harikane, astrónomo de la Universidad de Tokio y descubridor de la galaxia.

Eso sí, que podamos observar HD1 no significa que sepamos qué es exactamente. En un artículo adjunto publicado en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Letters (MNRAS), los científicos han comenzado a especular qué es exactamente la galaxia. El aspecto que muestra HD1 es extremadamente brillante en luz ultravioleta y, como tal, al principio los investigadores pensaron que podía ser una galaxia formando estrellas a un ritmo sorprendentemente elevado. ¡Estaría creando más de 100 estrellas cada año! Es decir, un ritmo 100 veces más alto de lo que se estima en estas galaxias.

Fue cuando sospecharon que las estrellas que produce HD1 podían ser distintas a las que estamos acostumbrados a ver, como el Sol. Es decir, estrellas de la Población III, las primeras del Universo, productoras de una gran cantidad de luz ultravioleta. Por contra, algunas características parecen descartar que HD1 sea una de las primeras galaxias que se formaran tras el Big Bang. «Es mucho más grande y pesada y tiene muchas más estrellas que lo que creemos que tuvieron las galaxias primitivas», explica a este periódico Fabio Pacucci, autor principal del estudio publicado en el MNRAS, coautor del artículo de descubrimiento publicado en el ApJ y astrónomo del Centro de Astrofísica Harvard & Smithsonian.

Alternativamente, HD1 podría contener en su interior un agujero negro supermasivo, de unos 100 millones de veces la masa de nuestro Sol, que a medida que engulle enormes cantidades de gas, emite fotones (partículas mínimas de energía luminosa), lo que también podrían explicar la luz ultravioleta. Lo que no se ha observado en esta galaxia es rayos-X, que son fotones emitidos normalmente en agujeros negros que absorben materia. «Cuando en una galaxia detectamos muchos fotones en su núcleo, es muy probable que ahí haya un agujero negro supermasivo. Esto no lo hemos captado todavía en HD1. En primer lugar, porque no ha sido observado específicamente con Chandra (el telescopio de rayos-x más potente que existe) y, segundo, porque no hemos analizado en profundidad la galaxia. Es decir, es como si hubiésemos tomado una foto del paisaje, pero no pudiésemos hacer zoom en una parte específica de la imagen porque, cuando lo intentamos, se pixela. Si con el telescopio Chandra observamos rayos-x, será un indicador bastante fiable de que ahí hay un agujero negro», expresa Pacucci.

Otra opción es que sea una combinación de ambos fenómenos y que la luz ultravioleta que vemos sea consecuencia de la suma de la luminosidad que emite el agujero negro y la luz de las estrellas que se forman alrededor. «Responder preguntas sobre la naturaleza de una fuente tan lejana es un gran desafío. Es como adivinar la nacionalidad de un barco por su bandera, estando este muy lejos de tierra, en medio de un vendaval y rodeado de una densa niebla. Tal vez se distingan algunos colores y formas de la bandera, pero su totalidad. Es decir, si pudiéramos ver toda la información del espectro de la galaxia, podríamos compararlo con los espectros de otras galaxias que están creando estrellas y con las de galaxias que contienen agujeros negros, pero como solo tenemos algunos datos fotométricos, lo único que podemos hacer es descartar escenarios inverosímiles», declara Pacucci.

La esperanza de los investigadores es que, al observar HD1 a través del telescopio de última generación James Webb, puedan profundizar en la identidad de esta galaxia y confirmar si alguna de sus teorías es correcta. «Si hay un agujero negro será un descubrimiento increíble, porque actualmente no entendemos ni sabemos cómo se crearon los primeros agujeros negros de la historia del universo, lo que nos daría la oportunidad para investigarlos más a fondo. Si es una galaxia creando estrellas a gran velocidad, el descubrimiento también desafiará nuestro entendimiento de la evolución de las galaxias, porque nadie espera que una galaxia como esta, tan lejana y grande, esté creando estrellas a ese ritmo. Además, si sus estrellas son de Población III, serán las primeras estrellas primordiales jamás observadas y supondrá la primera confirmación de que las estrellas en el universo más primitivo se crearon completamente sin metales y eran mucho más calientes y grandes que las que vemos en el universo más cercano a la Tierra», dice Pacucci. Sea cual sea el resultado final, el astrónomo considera que «va a ser interesante y divertido investigarlo».