El telescopio ALMA encontró al parecido más lejano de la Vía Láctea

Los astrónomos que utilizan el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) han descubierto una galaxia extremadamente distante y por lo tanto muy joven que se parece sorprendentemente a la Vía Láctea, según publican en la revista Nature.

La galaxia está tan lejos que su luz ha tardado más de 12.000 millones de años en llegar a nosotros: la vemos como era cuando el Universo tenía sólo 1.400 millones de años. También es sorprendentemente poco caótico, contradiciendo las teorías de que todas las galaxias del Universo temprano eran turbulentas e inestables.

Este inesperado descubrimiento desafía la comprensión de cómo se forman las galaxias, dando nuevas ideas sobre el pasado del Universo.

"Este resultado representa un gran avance en el campo de la formación de galaxias, ya que muestra que las estructuras que observamos en las galaxias espirales cercanas y en nuestra Vía Láctea ya estaban en su lugar hace 12.000 millones de años", explica Francesca Rizzo, estudiante de doctorado del Instituto Max Planck de Astrofísica en Alemania, que dirigió la investigación.

Aunque la galaxia que los astrónomos estudiaron, llamada SPT0418-47, no parece tener brazos espirales, tiene al menos dos características típicas de la Vía Láctea: un disco giratorio y un abultamiento, el gran grupo de estrellas apretadas alrededor del centro galáctico.

Es la primera vez que se ha visto un abultamiento tan temprano en la historia del Universo, haciendo que SPT0418-47 sea el más distante parecido a la Vía Láctea.

"La gran sorpresa fue encontrar que esta galaxia es en realidad bastante similar a las galaxias cercanas, en contra de todas las expectativas de los modelos y de las observaciones anteriores, menos detalladas", dice el co-autor Filippo Fraternali, del Instituto Astronómico Kapteyn, de la Universidad de Groningen, en los Países Bajos.

Una vista al universo primitivo

En el Universo primitivo las galaxias jóvenes aún estaban en proceso de formación, por lo que los investigadores esperaban que fueran caóticas y carecieran de las estructuras distintivas típicas de las galaxias más maduras como la Vía Láctea.

Estudiar galaxias distantes como SPT0418-47 es fundamental para entender cómo se formaron y evolucionaron las galaxias. Esta galaxia está tan lejos que la vemos cuando el Universo tenía sólo el 10% de su edad actual porque su luz tardó 12.000 millones de años en llegar a la Tierra. Al estudiarla, volvemos a la época en la que estas galaxias bebé apenas comenzaban a desarrollarse.

Debido a que estas galaxias están tan lejos, las observaciones detalladas, incluso con los telescopios más poderosos, son casi imposibles ya que las galaxias parecen pequeñas y débiles.

El equipo superó este obstáculo usando una galaxia cercana como una poderosa lupa --un efecto conocido como lente gravitacional-- permitiendo a ALMA ver en el pasado distante con un detalle sin precedentes. En este efecto, la atracción gravitacional de la galaxia cercana distorsiona y dobla la luz de la galaxia distante, causando que parezca deformada y aumentada.

La galaxia distante con lente gravitacional aparece como un anillo de luz casi perfecto alrededor de la galaxia cercana, gracias a su alineación casi exacta.

El equipo de investigación reconstruyó la verdadera forma de la galaxia distante y el movimiento de su gas a partir de los datos de ALMA usando una nueva técnica de modelación por computadora. "Cuando vi por primera vez la imagen reconstruida del SPT0418-47 no podía creerlo: se estaba abriendo un cofre del tesoro", recuerda Rizzo.

"Lo que encontramos fue bastante desconcertante; a pesar de formar estrellas a una alta tasa, y por lo tanto ser el sitio de procesos altamente energéticos, SPT0418-47 es el disco de galaxia más ordenado que se haya observado en el Universo primitivo --reconoce la coautora Simona Vegetti, también del Instituto Max Planck de Astrofísica--. Este resultado es bastante inesperado y tiene importantes implicaciones en cómo pensamos que evolucionan las galaxias".

Los astrónomos observan, sin embargo, que aunque SPT0418-47 tiene un disco y otras características similares a las de las galaxias espirales que vemos hoy en día, esperan que evolucione en una galaxia muy diferente de la Vía Láctea, y que se una a la clase de galaxias elípticas, otro tipo de galaxias que, junto a las espirales, habitan el Universo hoy en día.

Este inesperado descubrimiento sugiere que el Universo primitivo puede no ser tan caótico como se creyó alguna vez y plantea muchas preguntas sobre cómo una galaxia bien ordenada pudo haberse formado tan pronto después del Big Bang.

Este hallazgo de ALMA, de que el Observatorio Europeo Austral (ESO) es un socio, sigue al anterior descubrimiento anunciado en mayo de un disco giratorio masivo visto a una distancia similar.

El SPT0418-47 se ve con más detalle, gracias al efecto de lente, y tiene un abultamiento además de un disco, haciéndolo aún más similar a nuestra actual Vía Láctea que el estudiado anteriormente.