El impactante descubrimiento que daría luces sobre el origen de las estrellas

Un equipo internacional de astrónomos ha descubierto la que podría ser la galaxia más antigua y distante jamás observada. La cual se formó relativamente poco después del Big Bang que marcó el origen del universo y que podría estar poblada por una primera generación de estrellas desconocida para la ciencia.

La galaxia, llamada HD1, data de poco más de 300 millones de años después del Big Bang, que se produjo hace unos 13.800 millones de años. Según informaron este jueves los investigadores.

Las observaciones sugieren que HD1 formó estrellas a un ritmo asombroso -quizá unas 100 estrellas nuevas al año-, o bien que albergó lo que sería el primer agujero negro supermasivo conocido, añadieron.

Debido al tiempo que tarda la luz en recorrer distancias inmensas -9,5 billones de kilómetros en un año-, observar objetos como HD1 equivale a mirar hacia atrás en el tiempo. Si los datos se confirman en futuras observaciones, HD1 desbancaría a una galaxia llamada GN-z11 como la más antigua conocida en unos 100 millones de años. HD1 se consideraría así la entidad astronómica más antigua y lejana conocida.

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Los investigadores utilizaron datos de telescopios en Hawai y Chile y del telescopio espacial en órbita Spitzer. Esperan obtener más claridad utilizando el telescopio espacial James Webb, que entrará en funcionamiento en unos meses tras ser lanzado por la NASA en diciembre.

"La información sobre HD1 es limitada y otras propiedades físicas siguen siendo un misterio, como su forma, su masa total y su metalicidad", afirma Yuichi Harikane, astrofísico de la Universidad de Tokio y autor principal de la investigación sobre el descubrimiento. Publicada en la revista Astrophysical Journal.

La metalicidad se refiere a la proporción de elementos más pesados que los gases de hidrógeno y helio, que ya estaban presentes en el universo primordial.

"La dificultad estriba en que esto está casi al límite de las capacidades de los telescopios actuales. Tanto en términos de sensibilidad como de longitud de onda", añadió Harikane.

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Las galaxias son vastos conjuntos de estrellas y materia interestelar unidos por la atracción gravitatoria, como la Vía Láctea en la que reside nuestro sistema solar. Las primeras galaxias, surgidas entre 100 y 150 millones de años después del Big Bang, eran menos masivas. Y más densas que las actuales, con muchas menos estrellas.

Según los investigadores, la HD1, con una masa quizá 10.000 millones de veces mayor que la de nuestro sol, podría haber estado poblada por la primera generación de estrellas. La hipótesis es que estas estrellas conocidas como de Población III son extremadamente masivas, luminosas, calientes. Y de corta vida, compuestas casi exclusivamente de hidrógeno y helio.

"Después del Big Bang, algunas regiones del espacio acabaron siendo más densas que otras, y esto atrajo progresivamente más materia. Este efecto creó grandes concentraciones de gas, algunas de las cuales colapsaron para formar estrellas", explica el astrofísico Fabio Pacucci, del Center for Astrophysics-Harvard & Smithsonian. Autor principal de un estudio relacionado en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Letters.

Los elementos más pesados que el hidrógeno y el helio estaban ausentes en las etapas iniciales del universo, se forjaron más tarde en el interior de las primeras estrellas. Luego fueron arrojados al espacio interestelar cuando explotaron al final de sus ciclos de vida.

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Se observó que HD1 poseía una luminosidad ultravioleta extrema. Las estrellas de la Población III podrían emitir más luz ultravioleta que las estrellas ordinarias. Por lo que es posible que HD1 "sufriera un estallido estelar muy abrupto", dijo Pacucci.

Una explicación alternativa para la luminosidad ultravioleta podría ser un agujero negro supermasivo. Unas 100 millones de veces más masivo que nuestro sol, situado dentro de HD1, añadió Pacucci. Muchas galaxias, incluida la Vía Láctea, tienen agujeros negros supermasivos en sus centros. Hasta ahora, el más antiguo que se conocía databa de unos 700 millones de años después del Big Bang.

Las primeras estrellas y galaxias prepararon el camino para las actuales. "Las primeras galaxias (...) tenían una millonésima parte de la masa de la Vía Láctea y eran mucho más densas. Una forma de pensar en ellas es como los bloques de construcción del proyecto de edificio de las galaxias actuales. Como nuestra propia Vía Láctea", dijo Avi Loeb, físico teórico de la Universidad de Harvard y coautor del estudio.