Puede haber reliquias del universo primigenio en galaxias cercanas

Según una investigación reciente, algunas galaxias enanas y de muy escaso brillo que orbitan alrededor de la nuestra podrían ser como una especie de registro de las condiciones reinantes en el universo pocos millones de años después del Big Bang, la colosal “explosión” con la que nació el universo.

El estudio es obra de un equipo integrado, entre otros, por Azadeh Fattahi, de la Universidad de Estocolmo en Suecia, y Shaun Brown, de la Universidad de Durham en el Reino Unido y ahora en la de Estocolmo.

Las galaxias mencionadas se pueden considerar fósiles cósmicos de cuando el universo tenía solo unos 500 millones de años (hoy tiene unos 13 800 millones). En aquella lejana época, estaban formándose galaxias y solo unas pocas generaciones de estrellas se habían sucedido, siendo probablemente bastante diferentes a las estrellas actuales. Las galaxias ya formadas 500 millones de años tras el Big Bang también eran muy distintas en estructura y apariencia a las galaxias modernas que hoy vemos.

Esas galaxias enanas ultratenues, difíciles de observar por su escaso brillo y cuyas masas son tan pequeñas como del orden de una millonésima parte de la masa de nuestra galaxia, se formaron en pequeños halos de materia oscura. Esta es una clase extraña de materia que nunca ha podido ser observada directamente (no emite ningún tipo de radiación) y cuya naturaleza es desconocida. Pese a ello, es mucho más abundante en el universo que la materia normal, de la que está hecho todo lo que conocemos. La presencia de la materia oscura puede deducirse a partir de su influencia gravitatoria sobre la materia normal.

A: distribución de la materia oscura en nuestro vecindario cósmico, el llamado Grupo Local de galaxias. Los dos grandes halos de materia oscura, mostrados en color azul, son el de la Vía Láctea y el de la galaxia Andrómeda. B: detalle de la materia oscura alrededor de una pequeña acumulación de materia normal unos 700 millones de años después del Big Bang. C-1 y C-2: estrellas y material gaseoso en una galaxia enana ultratenue simulada, ubicada en el centro del pequeño halo de materia oscura del panel B, en dos modelos diferentes sobre las posibles condiciones reinantes allí unos 700 millones de años tras el Big Bang. Las barras de escala en A, B y C son respectivamente de 2 millones de años-luz, 40 000 años-luz y 500 años-luz. (Imágenes: J Sureda / A Fattahi / S Brown / S Avraham)

A diferencia de otras galaxias, que contaron con una mayor masa inicial y/o que crecieron en masa y tamaño mediante la captura de galaxias más pequeñas o a través de fusiones con otras de masa similar, esas galaxias minúsculas investigadas en el nuevo estudio no han evolucionado. En muchos casos, incluso, la formación en ellas de estrellas nuevas es prácticamente nula, por lo que se las puede describir como “galaxias muertas”.

Los autores del estudio creen que analizando minuciosamente a estas galaxias será posible averiguar por qué se quedaron estancadas en la infancia del universo y por qué otras galaxias sí crecieron y evolucionaron desde entonces.

Esos análisis futuros serán factibles gracias al observatorio astronómico Vera C. Rubin, equipado con la cámara digital más grande construida hasta el momento en el campo de la astronomía. Este observatorio, emplazado en Chile y financiado conjuntamente por la Fundación Nacional de Ciencia de Estados Unidos (NSF, por sus siglas en inglés) y el Departamento de Energía de Estados Unidos (DOE, por sus siglas en inglés), recibe su nombre en honor a la astrónoma Vera C. Rubin, una pionera cuyo trabajo proporcionó la primera evidencia sólida de la existencia de materia oscura.

Se espera asimismo que el observatorio Rubin permita encontrar muchas más galaxias enanas oscuras alrededor de la Vía Láctea.

“Los resultados de nuestro estudio sugieren que esas próximas observaciones podrán perfilar cómo era el universo en sus inicios, algo que actualmente no podemos discernir de forma directa con otras observaciones”, explica Fattahi.

El Observatorio Rubin es gestionado por el Laboratorio Nacional de Investigación para la Astronomía Óptica Infrarroja (NOIRLab, por sus siglas en inglés) de la NSF y por el Laboratorio Nacional de Aceleradores SLAC de Estados Unidos. El NOIRLab es administrado por la Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía (AURA, por sus siglas en inglés) bajo un acuerdo colaborativo con la NSF.

El nuevo estudio se titula “LYRA ultra-faints: The emergence of faint dwarf galaxies in the presence of an early Lyman-Werner background'”. Y se ha publicado en la revista académica Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. (Fuente: NCYT de Amazings)