Miércoles 1 de Julio de 2026
Astrónomos que utilizan el Telescopio Espacial Hubble, han descubierto algo inesperado, luz ultravioleta procedente de una galaxia que existió tan solo 1.400 millones de años después del Big Bang. Esta galaxia contiene agrupaciones estelares jóvenes que producen luz ionizante capaz de transformar el gas neutro y opaco que se encuentra dentro y alrededor de la galaxia, permitiéndonos observarla con claridad. Esto sugiere que galaxias similares en el Universo primitivo fueron responsables de disipar la niebla neutra de gas hidrógeno que alguna vez llenó el cosmos.
La galaxia, catalogada como MXDFz4.4, vista aquí con datos del Telescopio Espacial James Webb y Hubble, existió al final de la era de la reionización, un período de transformación en nuestro Universo. Durante los primeros mil millones de años del cosmos, el gas entre estrellas y galaxias era opaco a la luz ultravioleta de alta energía. Con el paso del tiempo, el gas se volvió transparente o se ionizó. Este cambio no fue instantáneo, sino que probablemente duró cientos de millones de años. Los investigadores aún recopilan evidencias para comprender completamente cómo ocurrió, razón por la cual MXDFz4.4 sienta un precedente crucial.
Las estrellas jóvenes y masivas emiten luz ultravioleta capaz de ionizar átomos de hidrógeno, a medida que esta luz viajó durante más de 12 mil millones de años hasta llegar al Hubble, el espacio se expandió y la luz se estiró o se desplazó al rojo hasta convertirse en luz visible. La cobertura de longitud de onda del Hubble, junto con la sensibilidad y la resolución de su posición de observación en el espacio, lo convierten en el único telescopio capaz de captar esta luz ultravioleta del Universo primitivo.
Las imágenes de larga exposición obtenidas de varios estudios previos, revelaron que las estrellas jóvenes y masivas de la galaxia son la fuente de la luz ultravioleta que iluminó el espacio circundante. Estas estrellas se formaron en explosiones durante los últimos millones de años de existencia de MXDFz4.4 y se encuentran muy agrupadas. Amplificando este efecto de hacinamiento, MXDFz4.4 es aproximadamente 100 veces más pequeña que la Vía Láctea, pero está formando estrellas 10 veces más rápido.
Los investigadores estiman que entre el 50 y el 100% de la luz ionizante energética de las estrellas jóvenes escapa del gas circundante. La vida útil de las estrellas masivas también influye, ya que solo viven unos pocos millones de años. Muchas explosionan como supernovas, liberando cantidades gigantescas de energía y creando agujeros colosales que permiten que escape aún más luz.
El Hubble no podría haberlo hecho solo. Estas conclusiones están respaldadas por datos de observación obtenidos por el Telescopio Espacial James Webb en luz infrarroja cercana y por el Campo Extremadamente Profundo MXDF de MUSE, que da nombre a la galaxia, capturado por el Very Large Telescope en luz visible. El equipo utilizó los datos de Webb para determinar la masa de la galaxia, analizar sus estrellas más antiguas y medir su historial de formación estelar.
Las estrellas más antiguas de la galaxia son menos masivas y más frías, por lo que no son responsables de los cambios en el gas que las rodea. La comparación de los datos de Hubble y Webb también reveló que la formación estelar reciente se produjo en ráfagas. Los datos del VLT también permitieron determinar cuándo existió MXDFz4.4, 1.400 millones de años después del Big Bang. Antes de este descubrimiento, los investigadores solo habían identificado una galaxia que emitía luz ionizada de una época en la que el Universo tenía 1600 millones de años.
Solo se han identificado algunos ejemplos adicionales, y estos existieron cuando el Universo tenía aproximadamente 2.000 millones de años. MXDFz4.4 permite a los investigadores obtener conclusiones definitivas sobre cómo se desarrolló la era de la reionización.
El estudio es una labor que lleva décadas realizándose. Los investigadores utilizan estadísticas sobre las poblaciones estelares en galaxias cercanas, que podemos observar con gran detalle, para formular hipótesis bien fundamentadas sobre lo que podría estar sucediendo en las galaxias del Universo primitivo, en parte porque sus poblaciones estelares están demasiado distantes para ser observadas con detalle.
En 2023, astrónomos que utilizaban el telescopio Webb demostraron que las estrellas de las galaxias emitieron suficiente luz como para calentar e ionizar el gas que las rodeaba 900 millones de años después del Big Bang. Este fue un gran avance, pero los astrónomos necesitan galaxias como MXDFz4.4 para explicar completamente cómo ocurrió el proceso, ya que muestra cómo la luz de alta energía de las estrellas jóvenes logró escapar del gas y el polvo dentro de la propia galaxia.
A medida que la luz viaja desde grandes distancias hasta los espejos del Hubble, se estira hacia longitudes de onda rojas cada vez más largas, o se produce un desplazamiento cosmológico al rojo, a medida que el Universo se expande. Los astrónomos pueden buscar características conocidas en el espectro de un objeto para ver si se han desplazado de su posición normal en el espectro. La diferencia entre su posición normal y su nueva posición se denomina desplazamiento cosmológico al rojo.
Dado que el espacio y el tiempo están interconectados, los objetos distantes con un desplazamiento al rojo creciente se encuentran más atrás en el tiempo porque su luz tarda mucho más en llegar hasta nosotros. Además de medir la expansión del Universo, el Hubble puede emplear sus detectores para recibir luz de galaxias primigenias de hace miles de millones de años.
Un fotón es una partícula elemental que representa la cantidad más pequeña de luz y el portador, o bosón de gauge, de la fuerza electromagnética. Los fotones tienen masa en reposo cero, no tienen carga eléctrica, siempre viajan en el vacío a la velocidad de la luz y transportan una energía igual a su frecuencia de radiación multiplicada por la constante de Planck. Este espectacular paisaje galáctico se localiza en dirección a la Constelación de Fornax. En esta imagen el norte está 0,1º a la izquierda de la vertical.
Fotografía Original
Imagen Ampliable
Crédito: NASA / ESA / STScI / I. Goovaerts / M. Rafelski / A. Koekemoer (STScI)
Procesamiento: A. Pagan (STScI)
| Nombre | RA | DEC | Datos |
| MXDFz4.4 | 03:32:39.49 | -27º 47' 6.60'' | Simbad |
