Recreación artística de una de las galaxias primitivas rodeada de su halo gigantesco de gas. Al fondo brilla el cuasar

Astrónomos han logrado observar un par de galaxias similares a la nuestra, la Vía Láctea, a la lejanísima distancia de 12.000 millones de años luz de la Tierra. Estos objetos existieron en los comienzos del Universo, cuando este tenía apenas un 8% de su edad actual. Los investigadores han comprobado que estas antepasadas de las actuales espirales gigantes tienen una alta tasa de formación de estrellas y están rodeadas de superhalos de gas de hidrógeno que se extienden a muchas decenas de miles de años luz. El logro, descrito en la revista Science, ha sido posible gracias a la extrema sensibilidad del telescopio ALMA, en el desierto de Atacama, Chile.

Durante décadas, los científicos han descubierto galaxias analizando la intensa luz de cuásares aún más distantes. Cuando esta luz viaja a través de la galaxia intermedia en su camino hacia la Tierra, recoge su firma espectral única y desvela su presencia. Esta técnica, sin embargo, normalmente impide a los astrónomos ver la luz real emitida por la galaxia, «eclipsada» por la emisión mucho más brillante del cuásar de fondo.

«Imagínese una diminuta luciérnaga al lado de una linterna de alta potencia. Eso es lo que los astrónomos tienen en su contra cuando se trata de la observación de estas versiones juveniles de nuestra galaxia», explica Marcel Neeleman, de la Universidad de California, Santa Cruz, y autor principal del estudio. Pero gracias a ALMA, los astrónomos fueron finalmente capaces de observar el «resplandor» natural de las dos galaxias, una firma de carbono que mostró que el contenido de gas se extiende mucho más allá de sus discos llenos de estrellas, lo que sugiere que cada galaxia está incrustada en un monstruoso halo de gas de hidrógeno.

«Esperábamos ver emisiones débiles justo encima del cuásar, y en su lugar vimos fuertes emisiones brillantes del carbono de las galaxias a grandes separaciones de sus cuásares de fondo», dice J. Xavier Prochaska, profesor de astronomía y astrofísica en la Universidad de Santa Cruz y coautor del documento. El cuásar se encuentra a unos 137.000 años-luz de una de las galaxias y alrededor de 59.000 años luz de la otra.

Según los investigadores, el hidrógeno neutro revelado es probablemente parte de un gran halo o tal vez un disco prolongado de gas alrededor de la galaxia. «No es donde se produce la formación de estrellas, y tanto gas tan lejos significa que hay una gran cantidad de hidrógeno alrededor de la galaxia», dice Neeleman.

Fábricas de estrellas

Los nuevos datos de ALMA muestran que estas galaxias jóvenes ya están girando, una de las características de las galaxias espirales masivas que vemos en el Universo actual. Además, revelan que ambas galaxias están formando estrellas a tasas moderadamente altas: más de 100 masas solares por año en una de las galaxias y alrededor de 25 masas solares por año en la otra. «Estas galaxias parecen ser masivas, polvorientas, y sistemas que forman estrellas rápidamente, con grandes y extensas capas de gas», resume Prochaska. «Y nos dan una magnífica pista de cómo era la Vía Láctea hace 13.000 millones de años».

«ALMA ha resuelto una cuestión de décadas de antigüedad sobre la formación de las galaxias», apunta Chris Carilli, astrónomo del Observatorio Nacional de Radioastronomía en Socorro, Nuevo México, y coautor del artículo de Science. «Ahora sabemos que al menos algunas galaxias muy tempranas tienen halos que están mucho más extendidos de lo que antes se consideraba, lo que puede representar el futuro material para el crecimiento de la galaxia».

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