Científicos del Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE) descubrieron este año que se están formando anualmente entre cientos y miles de estrellas del tamaño del Sol en los confines del Universo lejano.

Un equipo internacional de astrofísicos pudo diferenciar entre grupos de galaxias y galaxias simples gracias al Gran Telescopio Milimétrico Alfonso Serrano (GTM). Anteriormente sólo se detectaban como un único cuerpo, pues la resolución del Telescopio Espacial Herschel, con el que se descubrieron, es menor a la del GTM. En este proyecto, liderado por el dr. Alfredo Montaña, Catedrático Conacyt e investigador del GTM-INAOE, y por el dr. Jorge Zavala, egresado del INAOE y actualmente posdoctorante en el National Astronomical Observatory of Japan, participaron científicos de instituciones de diez países. El GTM se encuentra en Tonantzintla, Puebla, y es administrado por el INAOE en conjunto con la Universidad de Massachusetts en Amherst (UMass-Amherst). Funciona desde 2011 y detecta ondas de radio con longitudes entre 0.85 y 4 mm en el espectro radioeléctrico.

Por su parte, el Telescopio William Herschel (WHT, por sus siglas en inglés), inaugurado en 1987, es un telescopio reflector de 4.2 m de diámetro, que se encuentra en el Observatorio del Roque de Los Muchachos en la isla de La Palma en las Islas Canarias, España. Este telescopio detecta radiaciones en el espectro visible y en el infrarrojo.

El estudio realizado con el GTM permite a los astrofísicos comprender mejor los procesos físicos en el Universo lejano (llamado también Universo temprano), el cuál está formado por todos aquellos cuerpos que se encuentran en los puntos más alejados del centro probable del Universo, si consideramos que en el principio del tiempo y el espacio, todo se hallaba concentrado en un solo punto, como afirma la teoría del Big Bang.

El dr. Alfredo Montaña explicó que el trabajo es resultado de tres propuestas científicas que combinan datos del WHT y el GTM. La primera de ellas, de 2014, buscaba hacer seguimiento con el GTM de una muestra de galaxias que detectó Herschel en el marco del proyecto H-ATLAS. Se trata del censo extragaláctico más grande realizado con Herschel, con el cual se observaron casi 600 grados cuadrados del cielo y se detectaron cientos de miles de galaxias. Al tratarse de fuentes muy lejanas y polvorientas, identificadas con observaciones de baja resolución angular, el reto para los astrofísicos es determinar si dichas fuentes son galaxias individuales o grupos de galaxias.

El dr. Montaña refiere que estos campos de observación no son muy profundos pero sí muy grandes, y son sensibles a las galaxias más brillantes que contienen grandes cantidades de polvo y estrellas en formación. En estos campos se están convirtiendo «del orden de cientos a miles de masas solares de gas en un año a estrellas, lo que es mucho». Para darse una idea de lo anterior, la Vía Láctea tiene una tasa de formación estelar de una o dos masas solares al año, por lo que «estamos hablando de unos verdaderos monstruos». Los modelos de formación de galaxias no pueden explicar fácilmente dicho fenómeno. Por esta razón, «es importante encontrar estas galaxias, saber cuántas hay, qué tan comunes son en distintas etapas evolutivas del Universo, y luego identificarlas para estudiarlas a más detalle con otras observaciones», apuntó el astrofísico. El dr. Montaña relató que, una vez analizados los campos donde se encuentran las galaxias detectadas por el proyecto H-ATLAS en el Universo temprano, se determinó que dichas galaxias tienen el potencial de crear regiones más densas que el promedio del Universo, pues tienden a generar un mayor número de estrellas. Este último punto resulta de gran importancia, ya que modifica el modelo del Universo en continua expansión para dar paso a uno donde el Universo lejano deja de expandirse para, en cambio, contraerse, lo que explicaría la formación de miles de masas estelares. El dr. Montaña dijo, finalmente, que posiblemente se detectan también galaxias amplificadas por lentes gravitacionales, «por eso vemos galaxias tan brillantes». Las lentes gravitacionales son cúmulos materiales, generalmente de estrellas, que modifican la trayectoria de la luz, curvándola, y que pueden utilizarse para detectar la presencia de objetos masivos invisibles, tales como agujeros negros, materia oscura e incluso planetas extrasolares. Su existencia fue predicha por la teoría de la relatividad general de Einstein y probada durante un eclipse solar en 1919, cuando el astrónomo Arthur Eddington observó cómo se curvaba la trayectoria de la luz proveniente de estrellas distantes al pasar cerca del Sol, lo que producía un desplazamiento aparente de sus posiciones.