24 de marzo de 2008

Reflectores cósmicos revelan galaxias perdidas

Imagen: NASA/JPL-Caltech/STScI/CXC/UofA/ESA/AURA/JHU

Millones de galaxias débiles se encuentran en los confines del Universo, demasiado débiles para ser detectadas por la mayoría de los telescopios, pero algunas explosiones cósmicas y los ojos supersensibles al infrarrojo del telescopio espacial Spitzer, de la NASA, han traído a la luz a muchas de ellas.

Localizadas aproximadamente a una distancia de 12.500 millones de años luz de la Tierra, estas galaxias distantes existen en una era en la cual el Universo solo tenía mil millones de años de edad. Con los ojos infrarrojos del Spitzer, los astrónomos han podido finalmente tener imágenes en infrarrojo e incluso, "pesar" muchas de estas galaxias invisibles.

"Pocos miles de millones de años después del Big Bang, se formó el 90% de las estrellas, lo cual ocurrió en diferentes tipos de galaxias débiles. Por la identificación de su población, esperamos poder tener información acerca del ambiente en que se formaron las primeras estrellas del Universo", señala el Dr. Dr. Ranga Ram Chary, del Centro de Ciencias del Spitzer, en Pasadena, California.

Encontrando galaxias ocultas

¿Cómo los astrónomos pueden encontrar estas esquivas galaxias? Así como los reflectores llevan la atención de la gente a un determinado lugar, los astrónomos siguieron el brillo residual o 'afterglow' de las grandes explosiones llamadas estallidos de rayos gamma (GRB) que los llevaron a estas galaxias distantes y débiles. Ellos sospechan que estos GRB aparecen cuando una estrella masiva muere y forma un agujero negro.

Los GRB son eventos fugaces que duran desde una fracción de segundo a pocos minutos. Esto no da tiempo suficiente para que los astrónomos puedan identificar directamente el lugar de origen. Sin embargo, cuando la luz de rayos gamma se debilita, queda un resplandor remanente que puede ser visto en todas las longitudes de onda de la luz. De hecho, el equipo de Chary usó telescopios terrestres para seguir el resplandor en infrarrojo para alguno de estos eventos hasta las galaxias huéspedes, meses después que ocurrió el estallido.

El resplandor ocurre cuando los electrones energéticos giran en espiral alrededor de campos magnéticos y liberan luz. En esta muerte explosiva, el material de la estrella masiva es expulsado hacia el gas circundante. Esta violenta colisión calienta el gas cercano y energiza estos electrones.

Una vez que se tuvieron las coordenadas de estas débiles galaxias, el equipo de Chary usó la cámara infrarroja supersensible del Spitzer para tomarle una foto a esta débil galaxia. La cantidad de luz proveniente de estas galaxias, le permitió a Chary 'pesarlas'. Ellos encontraron que estas galaxias distantes son 'pesos ligeros' cósmicos y no muy masivas comparadas con las galaxias maduras que vemos a distancias cercanas.

"Comprendiendo la masa y la naturaleza química de estas primeras galaxias del Universo, así como la obteniendo imágenes de las galaxias a diferentes edades, nos darán un mejor entendimiento de cómo el gas, el polvo y los metales (los materiales de los que están hechos el Sol, el Sistema Solar y la Tierra) han cambiado a través de la historia del Universo", señala Chary.

A diferencia de las galaxias de hoy, Chary dice que las galaxias que vivieron cuando el Universo tenía mil millones de años de edad, fueron mucho mas prístinas, compuestas primariamente de hidrogeno y helio gaseosos y conteniendo menos del 10% de los elementos pesados que vemos en el Universo local y aún en la Tierra.

Las estrellas que se formaron y vivieron en estas galaxias formaron elementos químicos pesados en sus núcleos. A su muerte, las estrellas esparcieron estas creaciones químicas al espacio. Algo de este material fue usado en la generación de estrellas y, tal vez, planetas en las galaxias, mientras que otra parte fue arrojada fuera de la galaxia.

El trabajo de Chary fue publicado en el ejemplar del 10 de diciembre de 2007, de la revista Astrophysical Journal y los coautores incluyen al Dr. Edo Berger, de la Universidad de Princenton, en NJ y al Dr. Len Cowie, de la Universidad de Hawai.

(saa)

Más información en:
http://www.spitzer.caltech.edu/