Gracias a un fenómeno descrito por Albert Einstein hace un siglo, astrofísicos fueron capaces de detectar una señal récord de la galaxia distante más lejana de su tipo. Hasta hace unas décadas, los lentes gravitacionales sólo vivían en la imaginación de los investigadores, pero conforme ha avanzado la tecnología ahora se sabe que existen y no sólo eso, sino que pueden ayudarnos a detectar objetos sumamente distantes.
El hidrógeno es uno de los elementos más importantes que existen en el Universo, pues se cree que luego del Big Bang era el elemento más abundante y más tarde los partículas subatómicas se recombinaron debido a la gravedad, creando nuevos elementos. Es por esto que los astrofísicos buscan firmas de luz de hidrógeno atómico para encontrar objetos muy distantes de nuestro Sistema Solar y por lo tanto, antiguos.
Con la ayuda del Radiotelescopio Gigante de Ondas Métricas (GMRT) en la India, investigadores han logrado captar una señal con el tiempo retrospectivo más grande de todos que pertenece a una galaxia distante. Este último término se refiere al tiempo que tarda la señal de luz entre la emisión y la detección de la misma.
La galaxia SDSSJ0826+5630 es ahora el objeto de su tipo más distante jamás detectada, con un tiempo retrospectivo de 8 mil 800 millones de años, lo que significa que su firma de luz de hidrógeno atómico ha sido la más distante de la Tierra detectado hasta ahora para una galaxia.
¿Cómo lograron detectar la galaxia distante?
Si bien es cierto que los telescopios espaciales son cada vez más potentes y abren la posibilidad de encontrar una miríada de objetos del cosmos, también es cierto que indagar en el espacio profundo se complica cuando se trata de distancias tan grandes.
Es por esto que los astrofísicos están utilizando la alineación de los objetos masivos que crean lentes gravitacionales, para poder echar un vistazo hacia el pasado. Estos son fenómenos descritos hace casi un siglo por el físico alemán Albert Einstein, quien predijo que la luz se curva alrededor de objetos masivos en el espacio-tiempo, de la misma manera que la luz se curva al pasar por un lente.
En ese sentido, fungen como lupas del pasado al ampliar enormemente las imágenes de galaxias y otros objetos emisores de luz, que de otra forma no podrían ser vistos. A través de ellos se han descubierto una serie de galaxias y estrellas que se amplían por la deformación del espacio-tiempo. Como sabemos, cuando se trata de distancias tan grandes, los astrofísicos utilizan la medida de años luz, que se refiere a la distancia que ha recorrido la luz durante un año y esta es la razón por la que se dice que los lentes gravitacionales son ventanas hacia el pasado, pues permiten mirar emisiones que ocurrieron hace millones de años.
Una señal diferente de las anteriores
El tipo de señal captada por el GMRT es una señal de radio y ha sido emitida por el hidrógeno atómico que es una onda de luz con una longitud de 21 centímetros. Las ondas largas no son muy energéticas, ni la luz es intensa y es justamente por esta razón que se dificulta su detección a distancias tan grandes. Hasta antes de encontrar a la galaxia distante SDSSJ0826+5630, el tiempo retrospectivo récord era de apenas 4 mil 400 millones de años.
“Una galaxia emite diferentes tipos de señales de radio”, dice el cosmólogo Arnab Chakraborty , de la Universidad McGill en Canadá. “Hasta ahora, solo ha sido posible capturar esta señal particular de una galaxia cercana, lo que limita nuestro conocimiento a aquellas galaxias más cercanas a la Tierra”.
Debido a la gran distancia recorrida por la señal de radio emitida por la galaxia distante y antes de ser interceptada por el GMRT, la línea de emisión se expandió en el espacio hasta alcanzar 48 centímetros, fenómeno que los astrofísicos conocen como desplazamiento hacia el rojo de la luz o corrimiento al rojo y que determina qué tan lejana está la fuente de emisión.
Referencias: Chakraborty, A. Roy, N. Detection of H I 21 cm emission from a strongly lensed galaxy at z ∼ 1.3. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society,(2023), 519 (3), DOI
