ASTRONOMÍA. Los científicos han descubierto la galaxia más lejana de la historia

  HD1, objeto en rojo, aparece en el centro de una imagen ampliada. Fuente: Harikane et al. Brillando solo ~ 300 millones de años después de...

 

HD1, objeto en rojo, aparece en el centro de una imagen ampliada. Fuente: Harikane et al.

Brillando solo ~ 300 millones de años después del Big Bang , puede ser el hogar de las estrellas más antiguas del universo o un agujero negro supermasivo .

Un equipo internacional de astrónomos, incluidos investigadores del Centro de Astrofísica | Harvard & Smithsonian, ha descubierto el objeto astronómico más distante jamás visto: una galaxia.

Nombrada HD1, la candidata a galaxia está a unos 13.500 millones de años luz de distancia y se describe hoy (7 de abril de 2022) en The Astrophysical Journal . En un artículo adjunto publicado en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Letters , los científicos han comenzado a especular qué es exactamente la galaxia.

El equipo propone dos ideas: HD1 puede estar formando estrellas a un ritmo asombroso y posiblemente sea el hogar de estrellas de la Población III, las primeras estrellas del universo, que, hasta ahora, nunca se han observado. Alternativamente, HD1 puede contener un agujero negro supermasivo de unas 100 millones de veces la masa de nuestro Sol.

HD1 es extremadamente brillante en luz ultravioleta. Para explicar esto, algunos procesos energéticos están ocurriendo allí o, mejor aún, ocurrieron hace miles de millones de años.

Al principio, los investigadores asumieron que HD1 era una galaxia con brote estelar estándar, una galaxia que está creando estrellas a un ritmo elevado. Pero después de calcular cuántas estrellas estaba produciendo HD1, obtuvieron “una tasa increíble: HD1 estaría formando más de 100 estrellas cada año. Esto es al menos 10 veces más alto de lo que esperamos para estas galaxias”.

Fue entonces cuando el equipo comenzó a sospechar que HD1 podría no estar formando estrellas normales y cotidianas. De hecho, las estrellas de la Población III son capaces de producir más luz ultravioleta que las estrellas normales, lo que podría aclarar la luminosidad ultravioleta extrema de HD1.

Sin embargo, un agujero negro supermasivo también podría explicar la extrema luminosidad de HD1. A medida que engulle enormes cantidades de gas, la región alrededor del agujero negro puede emitir fotones de alta energía. Si ese es el caso, sería, con mucho, el agujero negro supermasivo más antiguo conocido por la humanidad, observado mucho más cerca del Big Bang en comparación con el actual poseedor del récord.

La línea de tiempo muestra los primeros candidatos a galaxias y la historia del universo. Fuente: Harikane et al., NASA, EST y P. Oesch/Yale

HD1 representaría un bebé gigante en la sala de partos del universo primitivo. Rompe el corrimiento al rojo más alto del cuásar registrado en casi un factor de dos, una hazaña notable. HD1 fue descubierto después de más de 1200 horas de tiempo de observación con el telescopio Subaru, el telescopio VISTA, el telescopio infrarrojo del Reino Unido y el telescopio espacial Spitzer.

El color rojo de HD1 coincidió con las características esperadas de una galaxia a 13.500 millones de años luz de distancia sorprendentemente bien. Luego, el equipo realizó observaciones de seguimiento utilizando el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array ( ALMA ) para confirmar la distancia, que es 100 millones de años luz más que GN-z11, el actual poseedor del récord de la galaxia más lejana.

Usando el Telescopio Espacial James Webb , el equipo de investigación pronto observará nuevamente HD1 para verificar su distancia de la Tierra. Si los cálculos actuales resultan correctos, HD1 será la galaxia más distante y más antigua jamás registrada. Las mismas observaciones permitirán al equipo profundizar en la identidad de HD1 y confirmar si una de sus teorías es correcta.

Fuentes:

“A Search for H-Dropout Lyman Break Galaxies at z~12-16” by Yuichi Harikane, Akio K. Inoue, Ken Mawatari, Takuya Hashimoto, Satoshi Yamanaka, Yoshinobu Fudamoto, Hiroshi Matsuo, Yoichi Tamura, Pratika Dayal, L. Y. Aaron Yung, Anne Hutter, Fabio Pacucci, Yuma Sugahara and Anton M. Koekemoer, 7 April 2022, The Astrophysical Journal. DOI: arXiv:2112.09141

“Are the Newly-Discovered z∼13 Drop-out Sources Starburst Galaxies or Quasars?” by Fabio Pacucci, Pratika Dayal, Yuichi Harikane, Akio K. Inoue and Abraham Loeb, 7 April 2022, . DOI:arXiv:2201.00823

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