Astrónomo chileno participó en una investigación considerada un gran avance para el estudio de la evolución de las galaxias, la que logró fotografiar más de 40 estrellas en una galaxia cuya luz proviene de una época en que el universo tenía solo la mitad de su edad actual.
La hazaña ha sido comparada con intentar observar granos de polvo en los cráteres de la Luna usando binoculares, pero un equipo de astrónomos consiguió lo que hasta ahora parecía imposible: captar un gran número de estrellas individuales en una galaxia ubicada a casi 6.500 millones de años luz de la Tierra.
Así lo señala una investigación publicada en la revista Nature Astronomy, liderada por astrónomos del Steward Observatory de la Universidad de Arizona y en la que participó el astrónomo Franz Bauer, investigador asociado al Centro de Astrofísica y Tecnologías Afines (CATA), al Instituto Milenio de Astrofísica (MAS) y académico del Instituto de Astrofísica de la Universidad Católica.
Según explica el estudio, este nuevo logro para la astronomía mundial fue posible gracias al Telescopio Espacial James Webb (JWST) de la NASA, con la ayuda adicional del efecto conocido como lente gravitacional, predicho por Albert Einstein en su Teoría de la Relatividad General.
Un efecto de lupa cósmica
Aunque las galaxias contienen miles de millones de estrellas, hasta ahora los astrónomos solo habían logrado fotografiar grupos de estrellas individuales en galaxias cercanas, como Andrómeda. En el universo distante, en cambio, solo se habían detectado unas pocas estrellas de manera individual.
Franz Bauer explica que su participación en este proyecto surgió de una colaboración internacional de JWST llamada MAGNIF, diseñada para observar galaxias extremadamente distantes. Uno de los principales desafíos, señala, es que en galaxias ubicadas a miles de millones de años luz, las estrellas parecen fusionarse en un resplandor difuso, ya que su luz debe viajar enormes distancias antes de llegar a nosotros. Esto ha representado hasta ahora una gran barrera para el estudio de la formación y evolución de las galaxias.
El hallazgo, descrito como un “tesoro de estrellas invisibles”, ocurrió mientras los astrónomos analizaban imágenes del JWST de una galaxia conocida como el Arco del Dragón, que desde la perspectiva de la Tierra se ubica detrás de un cúmulo de galaxias llamado Abell 370.
Fue este cúmulo el que generó el efecto de lente gravitacional, una especie de zoom natural causado por la gravedad de objetos masivos, que distorsiona y amplifica la luz de los objetos situados detrás de ellos. Gracias a este fenómeno, la forma espiral del Arco del Dragón se transformó en una figura alargada, similar a un “espejo de feria” cósmico.
Sin embargo, esta amplificación gravitacional no era suficiente por sí sola para magnificar estrellas individuales en una galaxia tan lejana. La clave del descubrimiento estuvo en una serie de coincidencias: dentro del cúmulo de galaxias, muchas estrellas flotan libremente sin estar ligadas a una galaxia en particular. Al pasar frente a las estrellas aún más distantes del Arco del Dragón, estas actuaron como una “microlente adicional”, lo que permitió fotografiarlas.
“La combinación de efectos de macrolente y microlente aumenta drásticamente el nivel de magnificación, permitiendo al JWST detectar estrellas individuales que de otro modo serían demasiado débiles y distantes para ser observadas”, señala la investigación.
Estrellas lejanas y el misterio de la materia oscura
En total, los astrónomos lograron analizar 44 estrellas, muchas de ellas supergigantes rojas similares a Betelgeuse en la constelación de Orión, que se encuentran en las etapas finales de su vida. Esto contrasta con descubrimientos previos, que habían identificado predominantemente supergigantes azules en esta zona, como Rigel y Deneb, algunas de las estrellas más brillantes del cielo nocturno.
Según los investigadores, esta diferencia en los tipos de estrellas observadas demuestra la capacidad del JWST para detectar longitudes de onda infrarrojas y registrar estrellas de menor temperatura. Se espera que futuras observaciones con el telescopio permitan estudiar en detalle cientos de estrellas en galaxias distantes, proporcionando información clave sobre la estructura de las lentes gravitacionales y ayudando a comprender mejor la naturaleza aún elusiva de la materia oscura.
“El gran número de estrellas detectadas individualmente nos permite identificar variaciones en la formación de poblaciones estelares a lo largo de esta galaxia, lo que nos ayuda a entender mejor cómo se ensamblan las masas y cómo ocurre el proceso de formación estelar”, explica Franz Bauer.
Pero, ¿eran estas estrellas lejanas diferentes de las que observamos hoy en la Vía Láctea? El astrónomo señala que, en esencia, no eran muy distintas de las actuales. Sin embargo, añade que la mayoría de 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 de una galaxia en épocas anteriores tenía un suministro de gas mucho mayor, por lo que estudiar la distribución de estas estrellas nos da pistas sobre cómo se ensamblaron las galaxias en las estructuras que vemos hoy en el universo cercano”, concluye Bauer.
El estudio sugiere que la galaxia espiral del Arco del Dragón presenta similitudes con lo que podría haber sido la Vía Láctea hace 6.500 millones de años, lo que la convierte en una ventana invaluable para comprender la historia y evolución de nuestra propia galaxia.
