Astrónomos captan señal de radio de una galaxia distante

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

¿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 una galaxia de la Tierra, lo que dificulta que los radiotelescopios actuales las detecten.

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

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

“Una galaxia emite diferentes tipos de señales de radio. Hasta ahora, solo ha sido posible capturar esta señal en particular de una galaxia cercana, lo que limita nuestro conocimiento a aquellas 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 capturar una señal débil desde una distancia récord. Esto nos ayudará a comprender la composición de las galaxias a distancias mucho mayores de la Tierra”, añade.

Una mirada atrás en el tiempo al universo primitivo

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

Imagen de la señal de radio de la galaxia. Crédito: Chakraborty & 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 secretos 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 McGill.

Recogiendo la señal de una galaxia lejana

“Las lentes gravitacionales magnifican la señal de un objeto distante para ayudarnos a observar el universo primitivo. En este caso específico, la señal es desviada por la presencia de otro cuerpo masivo, otra galaxia, entre el objetivo y el observador. Esto da como resultado que la señal se magnifique por un factor de 30, lo que permite que el telescopio la capte», dice el coautor Nirupam Roy, profesor asociado en el Departamento de Física del Instituto Indio de Ciencias.

Según los investigadores, estos resultados demuestran la viabilidad de observar galaxias distantes en situaciones similares con lentes gravitacionales. También abre nuevas y emocionantes oportunidades para investigar la evolución cósmica de estrellas y galaxias con los radiotelescopios de baja frecuencia existentes.

Referencia: «Detección de emisión HI de 21 cm de una galaxia con lente fuerte en z ∼ 1,3» por Arnab Chakraborty y Nirupam Roy, 23 de diciembre de 2022, Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society.
DOI: 10.1093/mnras/stac3696

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