Utilizando el Telescopio Espacial Hubble, un equipo internacional de astrónomos dirigido por investigadores del Centro Cosmic Dawn de Copenhague, ha investigado una galaxia vista hace casi 11 mil millones de años en el tiempo. Contrariamente a las observaciones típicas, la galaxia no fue descubierta por la luz que emite, sino por la luz que absorbe. La propia galaxia elude las observaciones, pero tiene al menos una compañera cercana. Juntas, estas galaxias forman un grupo temprano que luego puede evolucionar para parecerse al Grupo Local en el que vivimos.
Cuando vemos cosas, las vemos porque emiten luz (como el sol o una linterna) o porque reflejan la luz emitida por otra persona (como la luna o una bicicleta).
Esta suele ser también la forma en que encontramos galaxias cercanas y lejanas. Las galaxias emiten luz en todo el espectro electromagnético y diferentes telescopios pueden detectar diferentes tipos de luz.
Pero, de hecho, existe otra forma, un método complementario que se basa en la capacidad de una galaxia para absorber luz.
Galaxias que bloquean la luz
Si una galaxia se encuentra a lo largo de la línea de visión de una fuente de luz brillante más distante, la galaxia absorberá parte de la luz de la fuente de fondo. Esta absorción es causada por las partículas de gas y polvo que se encuentran entre las estrellas de la galaxia. Sin embargo, las partículas no absorben igualmente bien todas las longitudes de onda, sino que tienden a absorber luz en longitudes de onda específicas.
Si luego tomamos un espectro (es decir, una observación que muestra cuánta luz vemos en cada longitud de onda) del “faro” de fondo, vemos distintos “agujeros” de absorción en el espectro, lo que indica que algo está bloqueando la luz.
Dependiendo de las longitudes de onda exactas en las que vemos los “agujeros”, así como de la cantidad exacta de luz que falta, podemos deducir varias características físicas de la galaxia en primer plano.
La fuente brillante del fondo puede ser, en principio, otra galaxia o, a veces, una estrella en explosión, pero más a menudo es un quásar; el núcleo extremadamente luminoso de una galaxia con un agujero negro supermasivo devorando su entorno.
Una luciérnaga frente a un proyector de estadio
La luz absorbida revela varias de las características físicas de una galaxia, pero no todas. Si queremos saber más al respecto, podemos intentar buscar luz emitida desde la misma región del cielo.
¿El problema? Está situado exactamente, o casi exactamente, delante del brillante quásar. Es prácticamente como intentar observar una luciérnaga frente al proyector de un estadio.
Sin embargo, eso es lo que le gusta desafiarse a Johan Fynbo, profesor de astronomía en el Centro Amanecer Cósmico de Copenhague.
“Para encontrar galaxias absorbentes, primero buscamos quásares especialmente rojos”, explica Fynbo. “Debido a que el polvo de estrellas tiende a absorber la luz azul pero no la roja, si hay una galaxia polvorienta en primer plano, el quásar se enrojecerá”.
Este enfoque ha llevado a Fynbo y sus colaboradores a detectar múltiples absorbentes de este tipo. El siguiente paso, y el más difícil, es buscar cuidadosamente la luz emitida por la galaxia que causa la absorción.
¿Un doppelgänger de nuestro grupo de galaxias local?
Más recientemente, el equipo emprendió la búsqueda de luz de un absorbente en particular, visto hace casi 11 mil millones de años en el tiempo, y seleccionado porque causa un enrojecimiento bastante sustancial de un quásar de fondo. Este absorbente es notable en el sentido de que absorbe significativamente más luz que la mayoría de los demás; una señal de que se trata de una galaxia bastante madura, quizás similar a la Vía Láctea. El artículo ha sido aceptado para su publicación en la revista Astronomy & Astrophysics y actualmente está disponible en el servidor de preimpresión arXiv.
“Las características que encontramos en la luz faltante nos dicen algo sobre el polvo en la galaxia en primer plano”, dice Lise Christensen, profesora asociada del Centro Cosmic Dawn, que también participó en el estudio. “De hecho, el polvo parece parecerse al polvo que vemos localmente en la Vía Láctea y en una de nuestras galaxias vecinas”.
Desgraciadamente, a pesar de sus esfuerzos, el equipo no pudo detectar una contraparte luminosa del absorbente. Lo más probable es que esté situado casi exactamente delante del quásar. Por otro lado, descubrieron otra galaxia cercana, una galaxia que parece tener un alto nivel de formación de estrellas. Y es posible que haya más por ahí.
Las galaxias se encuentran tan cerca unas de otras que están unidas gravitacionalmente y no se separan por la expansión del universo. Esto significa que, en el futuro, formarán un “grupo de galaxias”, similar a nuestro Grupo Local, que consta de la Vía Láctea, Andrómeda y un gran número de galaxias satélite más pequeñas.
“Esto hace que el estudio de las galaxias sea aún más interesante”, afirma Fynbo, que en el futuro planea volver a visitar el campo con el Telescopio Óptico Nórdico de La Palma y otros telescopios, ambos con el objetivo de buscar otros miembros del grupo, y para, con suerte, revelar la galaxia que dio lugar a la absorción.
Con información de arXiv
