Los sondeos tradicionales no detectan el 90% de las galaxias lejanas

Desde hace tiempo, la comunidad científica era consciente de que la mayor parte de los sondeos en las regiones más distantes del Universo, basados en la detección de la luz emitida por galaxias lejanas hace miles de millones de años, no detectaban una fracción importante de estos objetos. Un trabajo, con participación del Centro de Astrobiología (centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas -CSIC- y el Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial -INTA-), ha concluido que la cantidad no registrada llega al 90% del total de galaxias distantes. Los resultados de la investigación se publican en el último número de Nature.

El trabajo, que ha contado con la colaboración del investigador del CSIC J. Miguel Mas‐Hesse en el Centro de Astrobiología, se ha realizado mediante un sondeo específico con dos de los cuatro telescopios gigantes (8,2 metros de diámetro) que conforman el Very Large Telescope (VLT) del Observatorio Europeo Austral (ESO), la principal organización astronómica intergubernamental europea, que opera en tres espacios de Chile.

Para estudiar la cantidad de estrellas formadas en regiones muy lejanas del Universo,los científicos observan y analizan habitualmente la huella digital de luz emitida por el hidrógeno de los cuerpos celestes, conocida como línea Lyman‐alfa, pues es especialmente característica y brillante.

“Los astrónomos siempre han sabido que les faltaba una fracción de las galaxias en los sondeos Lyman‐alfa” explica el investigador del Observatorio de Ginebra (Suiza) Matthew Hayes, autor principal de la investigación. “Sin embargo ahora tenemos una medida concreta por primera vez. Y la cantidad de galaxias que se estaba perdiendo es enorme”, añade.

Para comprender qué fracción de luminosidad no se detecta, el equipo ha medido la luz Lyman‐alfa siguiendo la metodología estándar de este tipo de estudios, pero también ha explorado la misma área en busca de la luz emitida a una longitud de onda diferente, también debida al hidrógeno, conocida como la línea H‐alfa. En concreto, han buscado galaxias cuya luz hubiera estado viajando durante diez mil millones de años en un área bien estudiada del cielo, conocida como el campo GOODS–Sur.

Las galaxias más ténues

La gran sensibilidad del sondeo ha revelado la existencia de algunas de las galaxias más tenues que se conocen de esta época en la vida del Universo. Hasta el momento, no se habían percibido porque los sondeos tradicionales que utilizan la emisión Lyman‐alfa sólo ven una pequeña parte del total de la luz que es producida, ya que la mayor parte de los fotones Lyman‐alfa son destruidos por la interacción con nubes interestelares de gas y polvo.

Según los autores, los resultados de este sondeo constituyen una advertencia para los cosmólogos pues, a medida que aumenta la distancia, la emisión Lyman‐alfa se convierte en uno de los pocos trazadores disponibles para el estudio de las primerísimas galaxias que se formaron en la historia del Universo.

“Ahora que sabemos cuánta luz hemos pasado por alto, podemos comenzar a crear modelos del cosmos más precisos y entender mejor el ritmo con que se formaron las estrellas en las diferentes épocas de la vida del Universo”, indica el investigador.

Este avance ha sido posible gracias a la instalación en el VLT de la cámara HAWK‐I, única en su género.