UNA GALAXIA GIRATORIA MUY DISTANTE

Felipe Barrientos
Publicado por Emol, el 28 de abril de 2021

Hace unos días conocimos la noticia que un grupo internacional de astrónomos, que incluía a varios trabajando en Chile, había identificado una galaxia muy distante que tenía grandes cantidades de carbono y que, además, estaba rotando. La luz que estamos viendo de esa galaxia salió cuando el universo tenía sólo un poco menos de mil millones de años, y ha estado viajando por casi trece mil millones de años hacia nosotros.

Encontrar estas galaxias es increíblemente difícil, incluso con los telescopios más grandes instalados en Chile. Saber que está rotando es todavía más complicado. Entonces, ¿cómo lo hicieron estos científicos? Ocuparon ALMA, uno de los telescopios más poderosos, y además contaron con la ayuda de un cúmulo de galaxias, uno de los objetos más masivos en el universo.
En estas columnas ya he descrito el fenómeno de lente gravitacional, que consiste en que un objeto muy masivo, como un cúmulo de galaxias, actúa como una lupa gigante. Si tenemos la suerte que la galaxia distante, el cúmulo y nosotros estemos aproximadamente alineados, entonces el cúmulo distorsiona el espacio a su alrededor, de modo que la trayectoria de los rayos de luz que vienen de la galaxia distante se curva, igual que aquellos que pasan a través de una lupa. Cada cúmulo es único y es necesario entender cómo se distribuye la masa antes de poder usarlo como telescopio natural.
En este caso en particular, el cúmulo se llama RXCJ0600-2007, nombre que parece un número de teléfono, pero que en realidad sólo refleja su posición en el cielo. Se encuentra aproximadamente a medio camino entre la galaxia y nosotros. La galaxia por su lado se llama RCXCJ0600-2007-z6, y por efecto del cúmulo podemos verla en cuatro posiciones diferentes. Es decir, tenemos luz que viene por cuatro caminos distintos, que nos permite ver ¡cuatro imágenes de la misma galaxia! Por otro lado, cada una de las imágenes aparece amplificada de diferente manera. La imagen más débil se ve 20 veces más brillante que como la deberíamos ver sin el efecto de lente, y la más brillante ¡160 veces! Sin el cúmulo no habríamos sido capaces de encontrar y mucho menos estudiar esta galaxia.
ALMA nos ha permitido detectar carbono en el gas presente entre las estrellas de esta galaxia. Con estas observaciones podemos determinar que RCXCJ0600-2007-z6 es de menor tamaño que nuestra Vía Láctea y que también tiene menor masa. Pero no sólo eso es lo que sabemos de ella. Dado que tenemos la ayuda del lente, es posible reconstruir la forma de la galaxia utilizando las 4 imágenes que aparecen distorsionadas. Se puede ver la galaxia como realmente es, claro que el resultado es una imagen de aproximadamente 15×15 pixeles. Hoy podemos obtener una selfie con un celular de mucho mejor calidad, pero debemos recordar que esta galaxia está realmente distante y sin el cúmulo ni siquiera la veríamos.
El último elemento importante es que gracias al carbono podemos determinar que la galaxia está rotando, es decir, tenemos un disco galáctico o un disco en formación. Estamos probablemente presenciando algo muy similar a como deberían haber sido las primeras etapas en la formación de nuestra galaxia. El estudio de este tipo de objetos forma parte de la motivación para enviar un nuevo telescopio espacial a finales de este año. Si todo sale bien, podremos tener una nueva mirada de esta galaxia usando el Telescopio Espacial James Webb, de 6.5m el próximo año.