El misterioso objeto oscuro que es en realidad una galaxia muy muy lejana

Un objeto misterioso y muy lejano, en un universo tal y como era 2.000 millones de años después del Big Bang, ha sido finalmente caracterizado en un estudio publicado en The Astrophysical Journal.

Un cuerpo celeste extremadamente remoto en un universo aún joven, de un sexto del tamaño del actual. Un objeto tan oscuro que resulta casi invisible, incluso para los instrumentos más sofisticados. Su naturaleza ha sido objeto de debate durante mucho tiempo, pero mediante sondeos realizados con el interferómetro ALMA, el grupo de investigación del International School of Advanced Studies (SISSA), en Italia, dirigido por el profesor Andrea Lapi, que investiga la formación y evolución de las galaxias, ha logrado finalmente identificar sus principales propiedades.

Compacta y con grandes cantidades de polvo interestelar, se trata de una galaxia joven, que forma estrellas a una velocidad unas 1.000 veces superior a la de la Vía Láctea. La descripción de esta galaxia será útil para desvelar más cosas sobre este objeto tan lejano e indicar nuevos enfoques para el estudio de otros cuerpos celestes 'oscuros'.

"Las galaxias muy lejanas son auténticas minas de información sobre la evolución pasada y futura de nuestro universo", explica en un comunicado la primera autora Marika Giulietti, que estudia Astrofísica y Cosmología en SISSA.

"Sin embargo, estudiarlos es todo un reto. Son muy compactas y, por tanto, difíciles de observar. Además, debido a la distancia, recibimos una luz muy débil de ellos. La causa de este oscurecimiento es la presencia masiva de polvo interestelar, que intercepta la luz visible de las estrellas jóvenes y dificulta su detección con instrumentos ópticos, y la reemite a longitudes de onda mayores, donde sólo puede observarse con potentes interferómetros en las bandas de ondas (sub)milimétricas y de radio."

Estos cuerpos oscuros no son especialmente raros: "En los últimos años", explica Giulietti, "se han descubierto varias galaxias lejanas especialmente oscurecidas, que parecen completamente invisibles incluso para los instrumentos ópticos más potentes, como el telescopio espacial Hubble."

Una herramienta utilizada en estos casos es la llamada lente gravitacional, una solución de gran potencial científico. El principio es sencillo: la relatividad general hace que los objetos espaciales más cercanos a nosotros que tienen una gran masa distorsionen la luz procedente de fuentes más lejanas que están perfectamente alineadas con ellos.

Giulietti prosigue: "De este modo, los grandes cuerpos celestes actúan como una especie de enorme lente cósmica que hace que las galaxias 'de fondo' parezcan más grandes y brillantes, lo que permite identificarlas y estudiarlas." En la última década se han llevado a cabo numerosos programas de observación con este enfoque. "Hasta ahora se han descubierto unas cien, pero podría haber muchas más".

Fue en una de estas investigaciones, dice Giulietti, donde se identificó el objeto principal de este estudio actual: "Se trataba de un cuerpo celeste muy especial. Es muy brillante y está potencialmente sujeto a lentes, pero esto sólo ocurre en ciertas longitudes de onda precisas, probablemente debido a la presencia de grandes cantidades de polvo interestelar. Por consiguiente, su estudio es muy complejo. Las observaciones realizadas con ALMA, un modernísimo interferómetro submilimétrico situado en el desierto chileno de Atacama, nos permitieron determinar sus características."

"Estudiamos este peculiar objeto adoptando códigos particulares que nos permitieron reconstruir la forma original de la fuente de fondo y también comprender ciertas propiedades de la lente misma. Las observaciones también proporcionaron información valiosa sobre el contenido de gas de esta fuente, y pudimos determinar cómo está distribuido."

"Nuestro análisis mostró que este objeto es muy compacto, presumiblemente joven, y está formando estrellas a un ritmo extremadamente alto. En el futuro, el telescopio espacial James Webb revelará mucho más sobre esta galaxia, algo que sólo él puede hacer por el momento."