Las galaxias tenían formas "maduras" hace 11.500 millones de años

Estas galaxias existían mucho antes de lo que se sabía, cuando el universo tenía sólo alrededor de 2.500 millones de años.

Un equipo internacional de astrónomos liderado por la candidata doctoral BoMee Lee y su asesor Mauro Giavalisco, de la Universidad de Massachusetts en Amherst, Estados Unidos, han establecido que las galaxias de aspecto "maduro" existían mucho antes de lo que se sabía, cuando el universo tenía sólo alrededor de 2.500 millones de años, o hace 11.500 millones años, como recoge la edición digital de 'The Astrophysical Journal'. "Encontrarlas tan lejos en el tiempo es un descubrimiento importante", afirma Lee.

  

El equipo utilizó dos cámaras del telescopio espacial Hubble, la cámara de campo ancho 3 (WFC3) y la Cámara Avanzada para Sondeos (ACS), además de las observaciones del 'Hubble's Cosmic Assembly Near-infrared Deep Extragalactic Legacy Survey' (CANDELS), el proyecto más grande en la historia del telescopio con 902 órbitas asignadas a observación, para explorar las formas y los colores de las galaxias distantes en el último 80 por ciento de la historia del Universo.

  

Lee destaca que el enorme conjunto de datos de CANDELS permitió a su equipo analizar el mayor número de estas galaxias estudiado hasta ahora, un total de 1.671, de forma consistente y detallada. "La gran resolución y sensibilidad de WFC3 fue un gran recurso para estudiar sistemáticamente las galaxias antiguas en el universo temprano", agrega Lee.

  

Esta experta y sus colegas confirman en un periodo anterior al visto hasta ahora que las formas y los colores de estas jóvenes galaxias extremadamente distantes se ajustan al sistema de clasificación visual introducido en 1926 por Edwin Hubble y conocido como la secuencia de Hubble, que clasifica las galaxias en dos grandes grupos: elípticas y espirales, con las galaxias lenticulares como un grupo de transición. El sistema se basa en su capacidad para formar estrellas, que a su vez determina sus colores, formas y tamaños.

  

"Otra pieza del rompecabezas es que todavía no sabemos por qué las rojas y muertas galaxias elípticas actuales son viejas y no pueden formar estrellas, mientras las espirales, como nuestra propia Vía Láctea, siguen formando nuevas estrellas. Esto no es sólo un esquema de clasificación que corresponde a una profunda diferencia en las propiedades físicas de las galaxias y cómo se formaron", señala.

  

Así, Lee relata que la pregunta clave de la investigación fue cuándo y en qué plazo de tiempo se formó la secuencia de Hubble. Para responder a esto, es necesario mirar a las galaxias distantes y compararlas con sus parientes más cercanos y ver si también pueden ser descritos de la misma manera. "La secuencia de Hubble sustenta gran parte de lo que sabemos sobre cómo se forman las galaxias y evolucionan. Resulta que podríamos mostrar que esta secuencia ya existía desde hace 11.500 millones años", dijo.

  

Las galaxias más masivas que la Vía Láctea son relativamente raras en el Universo joven y esta escasez ha impedido a los estudios previos conseguir una muestra suficientemente grande de las galaxias maduras para describir adecuadamente sus características. Las galaxias en estos primeros tiempos parecen ser sistemas en su mayoría irregulares sin morfología bien definida. Hay galaxias azules de formación estelar que a veces muestran estructuras como discos, protuberancias y macizos desordenados, así como galaxias rojas con poca o ninguna formación estelar, pero hasta ahora, nadie sabía si los colores rojos y azules estaban relacionados con la morfología de la galaxia, señalan los autores de este estudio.

  

No hubo evidencia previa de que la secuencia de Hubble fuera cierta ya hace unos 8.000 millones de años, subrayan los investigadores, pero dicen que sus nuevas observaciones la empujan otros 2.500 millones de años atrás en el tiempo cósmico, lo que cubre el 80 por ciento de la historia del Universo.

  

Estudios anteriores también habían llegado a esta época para estudiar galaxias de menor masa, pero ninguno había mirado de manera concluyente a las grandes galaxias maduras como la Vía Láctea. Las nuevas observaciones de Lee y sus colegas confirman que todas las galaxias tan atrás, grandes y pequeñas, se ajustan a la secuencia unos 2.500 millones de años después del Big Bang.

  

"Está claro que la secuencia de Hubble se formó muy rápidamente en la historia del cosmos y que no fue un proceso lento", añade Giavalisco. "Ahora tenemos que volver a la teoría y tratar de averiguar cómo y por qué", adelanta este investigador.