Astrónomos logran fotografiar estrellas individuales en una galaxia a 6,500 millones de años luz

Astrónomos capturan estrellas individuales a 6.500 millones de años luz
Astrónomos capturan estrellas individuales a 6.500 millones de años luz

Un equipo de astrónomos ha logrado fotografiar un gran número de estrellas individuales en una galaxia situada a casi 6,500 millones de años luz de la Tierra, un avance significativo en el campo de la astronomía. La investigación, publicada en la revista Nature Astronomy, fue liderada por científicos del Steward Observatory de la Universidad de Arizona, con la participación del astrónomo Franz Bauer, quien es investigador asociado al Instituto Milenio de Astrofísica (MAS), al Centro de Astrofísica y Tecnologías Afines (CATA) y académico del Instituto de Astrofísica de la Universidad Católica de Chile. Este logro se alcanzó utilizando el Telescopio Espacial James Webb (JWST) de la NASA, complementado por el efecto de lente gravitacional, un fenómeno predicho por Albert Einstein en su Teoría de la Relatividad General.

Un lente galáctico

A pesar de que las galaxias contienen miles de millones de estrellas, hasta el momento, los astrónomos solo habían podido capturar imágenes de grupos de estrellas individuales en galaxias cercanas, como la galaxia de Andrómeda. En el universo distante, la fotografía de estrellas individuales había sido un reto, logrando observar solo unas pocas. Franz Bauer explica que su participación en este proyecto se originó a partir de una colaboración internacional del JWST llamada MAGNIF, que tiene como objetivo observar galaxias muy distantes. La principal dificultad radica en que, en galaxias situadas a miles de millones de años luz, las estrellas tienden a fusionarse en un resplandor difuso, ya que su luz debe recorrer enormes distancias antes de llegar a la Tierra. Este fenómeno ha representado un gran desafío para el estudio de la formación y evolución de galaxias.

El hallazgo, descrito como un “tesoro de estrellas invisibles”, se realizó mientras los astrónomos analizaban imágenes del JWST de una galaxia conocida como el Arco del Dragón, que se encuentra detrás de un cúmulo de galaxias denominado Abell 370. Este cúmulo de galaxias generó el efecto de lente gravitacional, que actúa como un zoom galáctico, amplificando la luz de objetos distantes debido a los campos gravitacionales de cuerpos masivos. Como resultado, la forma espiral de la galaxia Arco del Dragón se transformó en una figura alargada, similar a un “espejo de feria” cósmico.

Descubrimiento de estrellas individuales

No obstante, una amplificación gravitacional por sí sola no era suficiente para magnificar estrellas individuales en galaxias tan distantes. Sin embargo, una serie de coincidencias permitió el descubrimiento. Según la investigación, dentro del cúmulo de galaxias, muchas estrellas flotan libremente, sin estar vinculadas a una galaxia específica. Al pasar frente a las estrellas más lejanas en el Arco del Dragón, estas actuaron como un “microlente adicional”, facilitando su observación. La investigación detalla: “La combinación de efectos de macrolente y microlente aumenta drásticamente el factor de magnificación, permitiendo al JWST detectar estrellas individuales que de otro modo serían demasiado débiles y distantes para ser observadas”.

Estrellas a 6,500 millones de años luz

Un total de 44 estrellas fueron analizadas, muchas de las cuales son supergigantes rojas, similares a Betelgeuse en la constelación de Orión, que se encuentran en las etapas finales de su vida. Este hallazgo contrasta con descubrimientos anteriores que habían identificado predominantemente supergigantes azules en esta región, como Rigel y Deneb, que son algunas de las estrellas más brillantes en el cielo nocturno. Los investigadores señalan que esta diferencia en los tipos estelares demuestra la capacidad del JWST para observar en longitudes de onda infrarrojas y detectar estrellas de menor temperatura. Se anticipa que futuras observaciones con el JWST permitirán estudios detallados de cientos de estrellas en galaxias distantes, proporcionando información sobre la estructura de las lentes gravitacionales y ayudando a comprender mejor la naturaleza de la materia oscura.

Franz Bauer indica: “El gran número de estrellas detectadas individualmente nos permite identificar variaciones respecto de cómo se crean las poblaciones estelares a lo largo de la extensión de esta galaxia, ayudando a entender mejor cómo opera el ensamblaje de masa y el proceso de formación estelar”.

En cuanto a la comparación de estas estrellas lejanas con las actuales, el astrónomo señala que no eran muy diferentes de las que se encuentran hoy en la Vía Láctea. Sin embargo, menciona que las galaxias formaron gran parte de sus estrellas durante un período que abarca entre el 20% y el 60% de la edad del universo. “El entorno alrededor de una galaxia en épocas anteriores tenía un suministro de gas mucho mayor, por lo que estudiar la distribución de estas estrellas nos da una idea de cómo las galaxias se ensamblaron en las estructuras que vemos hoy en el universo cercano”, añade. Las propiedades de la galaxia espiral del Arco del Dragón son bastante similares a las que se podrían esperar de la Vía Láctea hace 6.5 mil millones de años, lo que sugiere que su estudio puede ofrecer información valiosa sobre la historia y formación de nuestra galaxia.