¿Cómo escondes algo tan grande y brillante como una galaxia? Lo sofocas en polvo cósmico. El telescopio espacial Spitzer de la NASA vio a través de ese polvo para descubrir una población oculta de galaxias monstruosamente brillantes a aproximadamente 11 mil millones de años luz de distancia.
Estas extrañas galaxias se encuentran entre las más luminosas del universo, brillando con la luz equivalente de 10 billones de soles. Pero, están tan lejos y tan empapados de polvo, que los ojos infrarrojos altamente sensibles de Spitzer los encontraron.
"Estamos viendo galaxias que son esencialmente invisibles", dijo el Dr. Dan Weedman de la Universidad de Cornell, Ithaca, Nueva York, coautor del estudio que detalla el descubrimiento, publicado en la edición de hoy de Astrophysical Journal Letters. “Las misiones infrarrojas pasadas insinuaron la presencia de galaxias polvorientas similares hace más de 20 años, pero esas galaxias estaban más cerca. Tuvimos que esperar a que Spitzer mirara lo suficientemente lejos en el universo distante para encontrarlos ".
¿De dónde viene todo este polvo? La respuesta no está del todo clara. Las estrellas producen polvo, pero no se sabe cómo el polvo terminó por todas las galaxias. Otro misterio es el brillo excepcional de las galaxias. Los astrónomos especulan que una nueva generación de cuásares inusualmente polvorientos, los objetos más luminosos del universo, pueden estar al acecho en su interior. Los cuásares son como bombillas gigantes en el centro de las galaxias, alimentadas por enormes agujeros negros.
A los astrónomos también les gustaría determinar si las galaxias polvorientas y brillantes como estas eventualmente evolucionaron a otras más débiles y menos turbias como nuestra propia Vía Láctea. "Es posible que estrellas como nuestro Sol hayan crecido en barrios más polvorientos y brillantes, pero realmente no lo sabemos. Al estudiar estas galaxias, obtendremos una mejor idea de la historia de nuestra propia galaxia ", dijo el Dr. James Houck de Cornell, autor principal del estudio.
El equipo dirigido por Cornell primero escaneó una porción del cielo nocturno en busca de signos de galaxias invisibles utilizando un instrumento en Spitzer llamado fotómetro de imágenes multibanda. Luego, el equipo comparó las miles de galaxias vistas en estos datos infrarrojos con las imágenes ópticas terrestres más profundas disponibles de la misma región, obtenidas por el Estudio de campo amplio profundo del Observatorio Nacional de Astronomía Óptica. Esto llevó a la identificación de 31 galaxias que solo Spitzer puede ver. "Esta gran área nos llevó muchos meses estudiar desde el suelo", dijo el Dr. Buell Jannuzi, co-investigador principal de la Encuesta de campo amplio profundo, "por lo que las galaxias polvorientas que Spitzer encontró realmente son agujas en un pajar cósmico".
Otras observaciones con el espectrógrafo infrarrojo de Spitzer revelaron la presencia de polvo de silicato en 17 de estas 31 galaxias. Los granos de polvo de silicato son bloques de construcción planetarios como la arena, solo que más pequeños. Este es el momento más alejado en el tiempo que se ha detectado polvo de silicato alrededor de una galaxia. "Encontrar polvo de silicato en esta época muy temprana es importante para comprender cuándo surgieron sistemas planetarios como el nuestro en la evolución de las galaxias", dijo el Dr. Thomas Soifer, coautor del estudio, director del Centro de Ciencias Spitzer, Pasadena, California. y profesor de física en el Instituto de Tecnología de California, también en Pasadena.
Este polvo de silicato también ayudó a los astrónomos a determinar qué tan lejos están las galaxias de la Tierra. "Podemos separar la luz de una galaxia distante usando un espectrógrafo, pero solo si vemos una firma reconocible de un mineral como el silicato, podemos determinar la distancia a esa galaxia", dijo Soifer.
En este caso, las galaxias se remontan a una época en que el universo tenía solo tres mil millones de años, menos de una cuarta parte de su edad actual de 13.5 mil millones de años. Galaxias similares a estas en polvo, pero mucho más cerca de la Tierra, se insinuaron por primera vez en 1983 a través de observaciones realizadas por el satélite astronómico infrarrojo europeo NASA-Europa. Más tarde, el Observatorio Espacial Infrarrojo de la Agencia Espacial Europea registró débilmente objetos cercanos comparables. Se necesitó la sensibilidad mejorada de Spitzer, 100 veces mayor que las misiones pasadas, para finalmente buscar las galaxias polvorientas a grandes distancias.
El Observatorio de campo amplio profundo del Observatorio Nacional de Astronomía Óptica utilizó el telescopio de 4 metros (13 pies) de la Fundación Nacional de Ciencias en el Observatorio Nacional Kitt Peak, ubicado al suroeste de Tucson, Arizona.
El Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, Pasadena, California, administra la misión del Telescopio Espacial Spitzer para la Dirección de Misión Científica de la NASA, Washington, D.C. Las operaciones científicas se llevan a cabo en el Centro Científico Spitzer. JPL es una división de Caltech. El espectrógrafo infrarrojo fue construido por Ball Aerospace Corporation, Boulder, Colorado y Cornell; Su desarrollo fue liderado por Houck. El fotómetro multibanda de imágenes fue construido por Ball Aerospace Corporation, la Universidad de Arizona, Tucson, Arizona, y Boeing North American, Canoga Park, California; Su desarrollo fue dirigido por el Dr. George Rieke de la Universidad de Arizona.
El satélite astronómico infrarrojo fue un esfuerzo conjunto entre la NASA, el Consejo de Investigación de Ciencia e Ingeniería, Reino Unido y la Agencia Holandesa para Programas Aeroespaciales, Holanda.
Las concepciones del artista, imágenes e información adicional sobre el telescopio espacial Spitzer están disponibles en http://www.spitzer.caltech.edu.
Fuente original: Comunicado de prensa de Spitzer
