Desde Chile ALMA reescribe la historia del Universo

Gracias al debutante ALMA, científicos descubrieron que mucho antes de lo pensado, se produjeron las ráfagas más vigorosas del nacimiento estelar en el Universo.

Observaciones realizadas con el gigantesco conjunto radioastronómico ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), recientemente inaugurado en Chile, muestran que los estallidos de formación estelar más potentes del cosmos tuvieron lugar mucho antes de lo pensado.

Imágenes de ALMA

Foto: ESO

Montaje combina datos de ALMA con imágenes del telescopio espacial Hubble de NASA/ESA, de cinco galaxias distantes. Las imágenes de ALMA, representadas en rojo, muestran las galaxias distantes de fondo, distorsionadas por el efecto de lente gravitatoria producido por las galaxias que están delante, señaladas en azul en los datos de Hubble.

Los resultados publicados en un conjunto de artículos presentados en la revistas Nature y Astrophysical Journal, exponen una investigación que ejemplifica los descubrimientos realizados por el nuevo radioobservatorio internacional, el más grande y avanzado del planeta en su tipo, fruto de la colaboración astronómica mundial.

Un “baby boom” estelar

Se cree que los estallidos de formación estelar más intensos tuvieron lugar en el Universo temprano en galaxias masivas y brillantes. En dichas galaxias, los estallidos de formación estelar convierten vastas reservas de gas y polvo cósmicos en nuevas estrellas a un ritmo frenético, cientos de veces más rápido que en galaxias espirales como nuestra Vía Láctea.

Los científicos  han observando galaxias tan distantes, que su luz ha tardado muchos miles de millones de años en llegar hasta nosotros, estudiando de esta forma un activo periodo de la juventud del Universo.

Cabe destacar que cuanto más lejos está la galaxia, más atrás miramos en el tiempo, por lo que, midiendo sus distancias podemos componer una cronología de cuán vigoroso era el  Universo generando nuevas estrellas en las diferentes etapas de sus 13.700 millones de años de historia.

Lente gravitacional ALMA

Foto: ESO

El diagrama presenta la luz de galaxias distantes distorsionada por el efecto gravitatorio de una galaxia más cercana a nosotros, que actúa como una lente. El análisis de la distorsión reveló que algunas de las galaxias distantes con formación estelar son tan brillantes como 40 millones de millones de Soles.

El equipo internacional de investigadores, utilizó ALMA para obtener una visión más cercana y explorar el “baby boom” estelar en el universo joven. Los investigadores se vieron sorprendidos  al encontrar que muchas de estas galaxias polvorientas con formación estelar están aún más lejos de lo esperado. En definitiva, se percataron que los estallidos de formación estelar tuvieron lugar hace unos doce mil millones de años, mil millones de años antes de lo que se pensaba.

Otras sorpresas

Entre las galaxias observadas, específicamente dos de ellas, son las más lejanas de su tipo jamás descubiertas, tan distantes que su luz comenzó su viaje cuando el Universo solo tenía mil millones de años. Y continuado con los récords que se han batido en este estudio, se halla el hecho de que se han encontrado moléculas de agua, siendo las observaciones de agua en el cosmos, más distantes jamás publicadas hasta el momento.

La colosal tecnología de ALMA

El equipo utilizó la sensibilidad sin igual de ALMA para captar la luz de 26 de esas galaxias en longitudes de onda de alrededor de tres milímetros. La luz en determinadas longitudes de onda se produce por las moléculas de gas de estas galaxias, y las longitudes de onda  se desplazan debido a la expansión del Universo a lo largo de los miles de millones de años. Midiendo el desplazamiento de la longitud de onda, los astrónomos pueden calcular el tiempo que ha tardado la luz en llegar y situar cada galaxia en el punto correcto de la historia del cosmos.

Clem & Adri Bacri-Normier (wingsforscience.com)/ESO

Foto: Agencias

Esta imagen muestra una vista aérea del Llano de Chajnantor, situado a una altitude de f 5.000 metros en los Andes chilenos, donde está ubicado el conjunto de antenas ALMA. Las antenas grandes tienen un tamaño de 12 metros, mientras que las 12 pequeñas tienen un diámetro de 7 metros y forman el ALMA Compact Array (ACA) o Conjunto Compacto ALMA.

La gran sensibilidad de radioobservatorio ALMA y su capacidad de captar un amplio rango de longitudes de onda, permite hacer medidas en pocos minutos por cada galaxia, al menos unas cien veces más rápido que antes de contar con esta infraestructura y tecnología en las alturas del desierto chileno, a una altitud de 5.000 metros en el remoto Llano de Chajnantor.

Y si bien, en la mayoría de los casos las observaciones de ALMA por sí solas pueden precisar las distancias, para unas pocas galaxias el equipo combinó los datos de ALMA con medidas de otros telescopios, incluyendo APEX (Atacama Pathfinder Experiment) y el VLT (Very Large Telescope) de ESO.

Para la investigación los astrónomos utilizaron solo 16 de las 66 antenas que llegarán a formar el conjunto radioastronómico. Utilizando un mayor número de antenas en el futuro se podrá detectar galaxias incluso más débiles. Los  astrónomos, utilizaron para su estudio también el fenómeno natural de lentes gravitatorias, un efecto predicho por la teoría de la relatividad general de Einstein en el que la luz de una galaxia distante se distorsiona por la influencia gravitatoria de una galaxia de fondo cercana, que actúa como una lente y hace que la fuente distante aparezca más brillante.

ALMA, fue formalmente inaugurado este 13 de marzo y como parte de las celebraciones se ha difundido la siguiente película de 16 minutos de duración con  una serie extraordinaria de imágenes. A continuación  te invito a ver “En busca de nuestros orígenes cósmicos” (esta subtitulada en español).

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