Impresión artística de dos galaxias que forman estrellas a gran velocidad, próximas a fusionarse
Impresión artística de dos galaxias que forman estrellas a gran velocidad, próximas a fusionarse - NRAO/AUI/NSF

Dos galaxias titánicas chocan a 13.000 millones de años luz

Producen estrellas 1.000 veces más rápido que en la Vía Láctea y su fusión dará lugar a una de las estructuras más gigantescas del Universo

MadridActualizado:

Quizás el futuro no esté escrito en las estrellas, pero parte de él sí. Y una parte colosal. Sabemos, por ejemplo, que nuestra galaxia, la Vía Láctea, terminará chocando con su vecina Andrómeda, separada a 2,5 millones de años luz, para formar una sola. Apuntar al espacio con un telescopio y lograr ver un evento semejante es algo extraordinario, pero no imposible. Un equipo de astronómos, entre los que se encuentran investigadores del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), ha observado por primera vez un encuentro semejante en proceso, pero que sucede mucho más lejos, a casi 13.000 millones de años luz.

El conjunto de radiotelescopios ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) ha revelado el cara a cara entre dos galaxias lejanas masivas e hiperluminosas. Por su capacidad para crear estrellas a gran velocidad, son extremadamente raras en esa época cósmica. Conocidas como ADFS-27, las galaxias se detectaron cuando comenzaban el lento proceso de fusión en una única galaxia elíptica masiva dentro de un cúmulo de galaxias, una de las estructuras más gigantescas del Universo.

«Encontrar una sola galaxia hiperluminosa es ya de por sí destacable, pero encontrar dos tan cercanas es realmente sorprendente», explica Dominik Riechers, astrónomo de la Universidad de Cornell y autor principal del trabajo, que aparece publicado en The Astrophysical Journal. «Considerando su distancia extrema de la Tierra y la frenética actividad de formación estelar dentro de cada una, es posible que estemos siendo testigos de la fusión de galaxias más extrema conocida hasta la fecha».

En realidad, los astrónomos están viendo estas galaxias en su infancia, cuando tenían unos cientos de millones de años, y su luz ha tardado casi 13.000 millones de años en llegar hasta nuestros ojos.

Composición del par de galaxias ADFS-27. La imagen de fondo es del Observatorio Espacial Herschel de la ESA; la imagen central fue obtenida con el telescopio del Experimento Atacama Pathfinder (APEX); y la imagen de la derecha con ALMA, que pudo identificar las dos galaxias, ADFS-27N (norte) y ADFS-27S (sur)
Composición del par de galaxias ADFS-27. La imagen de fondo es del Observatorio Espacial Herschel de la ESA; la imagen central fue obtenida con el telescopio del Experimento Atacama Pathfinder (APEX); y la imagen de la derecha con ALMA, que pudo identificar las dos galaxias, ADFS-27N (norte) y ADFS-27S (sur)-NRAO/AUI/NSF, B. Saxton; ESA Herschel; ESO APEX; ALMA (ESO/NAOJ/NRAO); D. Riechers

Esta pareja galáctica fue detectada por primera vez por el Observatorio Espacial Herschel de la Agencia Espacial Europea (ESA), en las observaciones de grandes zonas de cielo del proyecto HerMES. «Aunque apareció como un punto muy rojo, desde el principio sospechamos que este objeto aparentemente débil era una galaxia extremadamente brillante y lejana», explica Ismael Pérez Fournon, investigador del IAC y de la Universidad de La Laguna (ULL). Las observaciones de seguimiento con el telescopio del Experimento Atacama Pathfinder (APEX) confirmaron las interpretaciones iniciales y facilitaron que ALMA midiera la distancia al objeto, concluyendo que se encuentran dentro de una región particularmente densa del Universo.

Nuevas estrellas a un ritmo vertiginoso

Las nuevas observaciones de ALMA también señalaron que, en conjunto, el sistema ADFS-27 tiene unas 50 veces la cantidad de gas formador de estrellas que tiene la Vía Láctea. «Gran parte de este gas se convertirá en nuevas estrellas muy rápidamente», apunta Rui Marques Chaves, también del IAC. «El sistema está produciendo estrellas a un ritmo vertiginoso, aproximadamente mil veces más rápido que nuestra galaxia».

Las galaxias, que deberían verse como discos planos y giratorios, están repletas de estrellas azules extremadamente brillantes y masivas. La mayor parte de esta intensa luz, sin embargo, nunca escapa de allí porque hay demasiado polvo interestelar a su alrededor que las oscurece. Sin embargo, como el polvo absorbe la brillante luz de las estrellas, se calienta y brilla intensamente, irradiando esa energía como luz infrarroja. A medida que esta luz viaja hacia la Tierra, la expansión del Universo «estira» las ondas de la luz infrarroja en ondas milimétricas y submilimétricas más largas, el conocido «efecto Doppler».

ALMA se diseñó específicamente para detectar y estudiar la luz de esta naturaleza, lo que permitió distinguir la luz de dos galaxias distintas. Las observaciones también muestran estructuras básicas de las mismas, revelando material en forma de cola que se desligó durante su primer encuentro y una separación de 30.000 años luz que se reduce con el tiempo. A medida que continúen interactuando gravitatoriamente, cada galaxia irá frenándose y atrayéndose hasta que finalmente se fusionen en una galaxia elíptica masiva en unos cientos de millones de años.

Los investigadores esperan que el futuro Telescopio Espacial James Webb de la NASA pueda ofrecer más datos sobre estas galaxias excepcionalmente raras.