El Hubble rompe el récord de distancia cósmica y alcanza la galaxia más remota conocida hasta ahora

• El telescopio ha llegado hasta 400 millones de años del Big Bang
• La galaxia encontrada es 25 veces más pequeña que la Vía Láctea
• La distancia se ha medido mediante el fraccionamiento de la luz

Aunque es extremadamente débil, la galaxia GN-Z11 es inusualmente brillante.

Llevando el telescopio Hubble a sus límites, astrónomos han roto el récord de distancia cósmica con la observación de la galaxia más lejana jamás vista en el Universo. Esta galaxia existía sólo 400 millones de años después del Big Bang y proporciona nuevos conocimientos sobre la primera generación de las galaxias.

Esta es la primera vez que la distancia de un objeto tan lejano se ha medido a partir de su espectro,  lo que hace la medición extremadamente fiable.  Los resultados serán publicados en el Astrophysical Journal.

Utilizando el telescopio Hubble de la NASA/ESA, un equipo internacional de astrónomos ha medido la distancia a esta nueva galaxia, llamada GN-z11. Aunque es extremadamente débil, la galaxia es inusualmente brillante teniendo en cuenta su distancia de la Tierra.

La medición de la distancia de GN-Z11 proporciona una fuerte evidencia adicional de que otras galaxias excepcionalmente brillantes que se encuentran en anteriores imágenes del Hubble están realmente a distancias extraordinarias,  lo que demuestra que nos estamos acercando a las primeras galaxias que se formaron en el Universo.

Anteriormente, los astrónomos habían estimado la distancia a GN-z11 mediante el análisis de su color en las imágenes tomadas tanto con Hubble como con el Telescopio Espacial Spitzer de la NASA. Ahora, por primera vez para una galaxia a una distancia tan extrema,  el equipo ha utilizado la cámara del campo ancho de Hubble 3 (WFC3) para medir con precisión la distancia a GN-Z11 espectroscópicamente mediante el fraccionamiento de la luz en sus colores componentes.

Límite observable por Hubble

"Nuestras observaciones espectroscópicas revelan que la galaxia está aún más lejos de lo que originalmente habíamos pensado, justo en el límite de distancia de lo que el Hubble puede observar," explica Gabriel Brammer, del Space Telescope Science Institute y segundo autor del estudio. Esto pone a GN-z11 a una distancia que alguna vez se pensó sólo sería alcanzable con el próximo telescopio espacial James Webb.

"Hemos dado un gran paso atrás en el tiempo, más allá de lo que habíamos esperado ser capaces de hacer con el Hubble. Nos las arreglamos para mirar hacia atrás en el tiempo para medir la distancia a una galaxia cuando el universo tenía sólo tres por ciento de su edad actual ", dice Pascal Oesch de la Universidad de Yale y autor principal del artículo.

Para determinar grandes distancias, como la de GN-z11, los astrónomos miden el desplazamiento al rojo del objeto observado.  Este fenómeno es el resultado de la expansión del universo; todos los objetos distantes en el Universo parecen estar alejándose de nosotros y como resultado su luz se extiende a longitudes de onda más rojas, más largas.

Corrimiento al rojo de 11,1

Antes de que los astrónomos determinaran la distancia a GN-Z11, la galaxia más distante medida, EGSY8p7, tenía un desplazamiento al rojo de 8,68. Ahora, el equipo ha confirmado que la distancia a GN-z11 está en un corrimiento al rojo de 11,1, lo que corresponde a 400 millones de años después del Big Bang.

"El récord anterior fue visto en medio de la época en que la luz estelar de las galaxias primordiales empezaba a calentarse y levantar una nube de gas de hidrógeno frío", explica el co-autor Rychard Bouwens de la Universidad de Leiden, Holanda. "Este período de transición se conoce como la era de la reionización. GN-z11 se observa 150 millones de años atrás, cerca del comienzo de esta transición en la evolución del Universo."

“Es sorprendente que una galaxia tan masiva existía sólo de 200 a 300 millones de años después de que las primeras estrellas comenzaran a formarse. “

La combinación de observaciones tomadas por el Hubble y Spitzer reveló que la galaxia es 25 veces más pequeña que la Vía Láctea y tiene sólo uno por ciento de la masa de nuestra galaxia en estrellas.  Sin embargo, el número de estrellas de la recién nacida GN-z11 está creciendo rápidamente: la galaxia está formando estrellas a una velocidad 20 veces mayor que la Vía Láctea lo hace hoy en día. Esta alta tasa de formación de estrellas hace que la galaxia distante sea lo suficientemente brillante como para que el Hubble la vea y realice observaciones detalladas.

Sin embargo, el descubrimiento también plantea muchas nuevas preguntas sobre la existencia de una galaxia tan brillante y grande, no predicha por la teoría. "Es sorprendente que una galaxia tan masiva existía sólo de 200 a 300 millones de años después de que las primeras estrellas comenzaran a formarse.  Se necesita un crecimiento muy rápido, produciendo estrellas a una velocidad enorme, para que se hata formado una galaxia de mil millones de masas solares tan pronto", explica Garth Illingworth de la Universidad de California, Santa Cruz.