Descubren un gran número de galaxias enanas en el universo temprano.

Un equipo de investigadores, liderado por la Universidad de California y astrónomos de Riverside, encontraron por primera vez una gran población de galaxias enanas distantes que podría revelar detalles importantes acerca de un período productivo de formación de estrellas en el universo miles de millones de años atrás.

El enorme cúmulo de galaxias Abell 1689 crea un fuerte efecto gravitacional sobre el fondo y las galaxias mayores, como arcos de luz. Crédito: NASA, ESA, B. Siana y A. Alavi

Los resultados, recién publicados en The Astrophysical Journal, se basan en un cuerpo creciente de conocimientos acerca de galaxias enanas, las galaxias más pequeñas y más tenues en el universo. Aunque diminutas, son increíblemente importantes para entender la historia del universo.

Se cree que las galaxias enanas desempeñaron un papel importante durante la época de reionización en transformar el universo temprano de ser oscuro, neutro y a uno que es transparente, brillante y no opaco.

A pesar de su importancia, las galaxias enanas distantes permanecen fuera de alcance, ya que son extremadamente débiles y más allá de alcance de incluso los mejores telescopios. Esto significa que la imagen actual del universo temprano no es completa.

Sin embargo, es una forma de evitar esta limitación. Según lo predicho por la teoría general de Einstein de la relatividad, un objeto masivo como una galaxia situada a lo largo de la línea de la vista a otro objeto distante, puede actuar como una lente natural, la luz proveniente de esa fuente de fondo de aumento.

Este fenómeno, conocido como lentes gravitacionales, hace que el objeto de fondo aparezca más brillante y más grande. Por lo tanto, estos telescopios naturales nos pueden permitir descubrir galaxias enanas distantes invisibles.

Como una prueba de concepto, en 2014, el equipo de UC Riverside, incluyendo a Brian Siana, profesor adjunto en el Departamento de física y Astronomía de la Universidad de California Riverside que es el investigador principal de los programas de observación, concentrado en un cúmulo de galaxias que producen el efecto de lente gravitacional, obtuvo un atisbo de lo que parecía ser una gran población de galaxias enanas distantes.

El libro recientemente publicado, cuyo principal autor fue Anahita Alavi, becario post-doctoral con Siana, se basa en ese trabajo.

El equipo utilizó la amplia cámara de campo 3 en el telescopio espacial Hubble para tomar imágenes profundas de tres cúmulos de galaxias. Encontraron la gran población de galaxias enanas distantes de cuando el universo tenía entre dos a 6 billones de años. Este tiempo cósmico es fundamental ya que es el tiempo más productivo para la formación de estrellas en el universo.

Además, el equipo tomó ventaja de los datos espectroscópicos del espectrógrafo multiobjeto de exploración infrarroja (MOSFIRE) en el Observatorio W.M. Keck, para confirmar que las galaxias pertenecían a este importante período cósmico.

Estas galaxias enanas son 10 a 100 veces más débil que las galaxias que han sido previamente observadas durante estos periodos de tiempo. Aunque débiles, estas galaxias son mucho más numerosas que sus contrapartes más brillantes.

Este estudio demuestra que el número de estas galaxias enanas evoluciona durante este período de tiempo importante, que son más abundantes en épocas anteriores. Por lo tanto, los investigadores dieron a conocer una población de galaxias enanas que son las más numerosas galaxias en el universo durante estos períodos de tiempo.

A pesar de su malestar, estas galaxias enanas producen más de la mitad de la luz ultravioleta durante esta época. Como la radiación ultravioleta es producida por jóvenes estrellas calientes, las galaxias enanas anfitrionan una fracción significativa de las estrellas recién formadas en estos tiempos cósmicos.

Estos resultados sugieren que las galaxias enanas desempeñaron un papel prominente en la era de reionización. Estas galaxias serán los objetivos principales de la próxima generación de telescopios, particularmente el telescopio James Webb Space, previsto su lanzamiento en octubre de 2018.