Los astrónomos captan señales de radio de una galaxia distante

Explorar galaxias a distancias mucho mayores que la Tierra ahora puede estar al alcance de la mano.

¿Cómo se forman las estrellas en galaxias distantes? Los astrónomos llevan mucho tiempo tratando de responder a esta pregunta mediante la detección de señales de radio emitidas por galaxias cercanas. Sin embargo, estas señales se vuelven más débiles cuanto más lejos está la galaxia de la Tierra, lo que dificulta que los radiotelescopios actuales las detecten.

Ahora, investigadores de Montreal e India han capturado una señal de radio de la galaxia más distante hasta el momento en una longitud de onda específica conocida como la línea de 21 cm, lo que permite a los astrónomos profundizar en los misterios del universo primitivo. Con la ayuda del radiotelescopio Giant Metrewave en India, esta es la primera vez que este tipo de señal de radio se detecta a una distancia tan grande.

Ilustración que muestra la detección de una señal de una galaxia lejana. Crédito: Sawada Pardesi

«Una galaxia emite diferentes tipos de señales de radio. Hasta ahora, solo era posible captar esta señal particular de una galaxia cercana, lo que limita nuestro conocimiento de las galaxias más cercanas a la Tierra», dice Arnab Chakraborty, investigador postdoctoral en la Universidad McGill. bajo la supervisión del profesor Matt Dobbs.

Pero con la ayuda de un fenómeno natural llamado lente gravitacional, podemos captar una señal débil desde una distancia récord. Esto nos ayudará a comprender la formación de galaxias a distancias mucho mayores de la Tierra».

Una mirada atrás en el tiempo al universo primitivo

Por primera vez, los investigadores han podido detectar la señal de una galaxia distante en formación de estrellas conocida como SDSSJ0826+5630 y medir la composición de su gas. Los investigadores señalan que la masa atómica del contenido de gas en esta galaxia en particular es casi el doble de la masa de las estrellas visibles para nosotros.

Imagen de una señal de radio de la galaxia. Crédito: Chakraborty y Roy/NCRA-TIFR/GMRT

La señal que detectó el equipo se emitió desde esta galaxia cuando el universo tenía solo 4.900 millones de años, lo que permitió a los investigadores vislumbrar los misterios del universo primitivo. «Es el equivalente a mirar hacia atrás en el tiempo 8.800 millones de años», dice Chakraborty, quien estudia cosmología en el Departamento de Física de la Universidad McGill.

Captura la señal de una galaxia lejana

«Las lentes gravitacionales amplifican la señal proveniente de un objeto distante para ayudarnos a observar el universo primitivo. En este caso específico, la señal se desvía por la presencia de otro objeto masivo, otra galaxia, entre el objetivo y el observador. Esto efectivamente amplifica la señal por un factor de 30, lo que permite que el telescopio los capture”, dice el coautor Nirupam Roy, profesor asociado en el Departamento de Física del Instituto Indio de Ciencias.

Según los investigadores, estos resultados muestran la viabilidad de observar galaxias distantes en situaciones similares utilizando lentes gravitacionales. También abre nuevas e interesantes oportunidades para investigar la evolución cósmica de estrellas y galaxias utilizando los radiotelescopios de baja frecuencia actuales.

Referencia: «Emisión HI de 21 cm detectada desde una galaxia con lentes intensos en z ∼1.3» por Arnab Chakraborty y Nirupam Roy, 23 de diciembre de 2022, disponible aquí. Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society.
DOI: 10.1093/mnras/stac3696

El radiotelescopio gigante de ondas métricas está construido y operado por NCRA-TIFR. La investigación fue financiada por la Universidad McGill y el Instituto Indio de Ciencias.