Los astrónomos estaban observando un masivo cúmulo de galaxias con el telescopio APEX (Atacama Pathfinder Experiment) en longitudes de onda de luz submilimétricas, cuando más allá del cúmulo encontraron una nueva y asombrosamente luminosa galaxia muy lejana, la más brillante observada hasta ahora en ondas submilimétricas. Su luminosidad se debe a que los granos de polvo cósmico en la galaxia resplandecen después de ser calentados por la luz estelar. La nueva galaxia fue nombrada SMM J2135-0102.
"Quedamos asombrados al descubrir un objeto sorprendentemente brillante que no estaba en la posición esperada. Pronto nos dimos cuenta que era una galaxia anteriormente desconocida y más lejana que estaba siendo ampliada por el cúmulo de galaxias más cercano", dice Carlos De Breuck de ESO, miembro del equipo de investigadores. De Breuck estuvo haciendo las observaciones con el telescopio de APEX, en el llano de Chajnantor, a una altura de 5.000 metros en la Cordillera de Los Andes en Chile.
La nueva galaxia SMM J2135-0102 es tan brillante debido al masivo cúmulo de galaxias que se encuentra delante de ella. La vasta masa de este cúmulo curva la luz de la galaxia más lejana, actuando como un lente gravitatorio. Al igual que con un telescopio, el efecto de lente gravitatorio amplía e ilumina nuestra visión de la galaxia. Gracias a la alineación fortuita entre el cúmulo y la galaxia lejana, esta última es enormemente ampliada por un factor de 32.
"La amplificación revela la galaxia en un detalle sin precedentes, aún considerando que está tan lejos que su luz tardó alrededor de 10 mil millones de años en alcanzarnos", explica Mark Swinbank de la Universidad de Durham, autor principal de la publicación que da cuenta del descubrimiento. "A través de observaciones continuas con el radiotelescopio Submillimeter Array, hemos podido estudiar con gran precisión las nubes donde se forman las estrellas en la galaxia".
La amplificación permitió que las nubes de formación estelar pudieran ser observadas en la galaxia a una escala de unos pocos cientos de años-luz, casi el tamaño de nubes gigantes en nuestra propia Vía Láctea. Para ver este nivel de detalle sin la ayuda de lentes gravitatorios serán necesarios futuros telescopios como ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), el que actualmente está en construcción en el mismo llano donde se encuentra APEX. En consecuencia, este afortunado descubrimiento ha dado a los astrónomos un anticipo preliminar único de la ciencia que será posible llevar a cabo en unos pocos años más.
Estas "fábricas de estrellas" son similares en tamaño a aquellas en la Vía Láctea, pero cien veces más luminosas, sugiriendo que la formación estelar en los tiempos primordiales de estas galaxias era un proceso mucho más vigoroso que el observado normalmente en galaxias que se encuentran más cercanas de nosotros en tiempo y espacio. En general, estas nubes se parecen mucho más a los núcleos más densos de las nubes de formación estelar en el Universo cercano.
"Estimamos que SMM J2135-0102 está produciendo estrellas a una tasa equivalente a 250 soles al año", dice de Breuck. "La formación de estrellas en sus grandes nubes de polvo es distinta a la del Universo cercano, pero nuestras observaciones también sugieren que deberíamos poder utilizar fundamentos físicos similares a partir de los núcleos más densos en las galaxias cercanas para entender el nacimiento estelar en estas galaxias más lejanas".Imagen superior: Esta impresión artística de la lejana galaxia SMM J2135-0102 muestra las grandes nubes brillantes a unos pocos cientos de años luz en tamaño, las que corresponden a zonas con activa formación de estrellas.
Imagen inferior: Esta composición gráfica muestra el descubrimiento de la galaxia lejana SMM J2135-0102. Izquierda: una visión del cúmulo de galaxias MACS J2135-010217 (centro), provocando el fenómeno de lente gravitatorio en SMM J2135-0102. Arriba a la derecha: SMM J2135-0102 fue descubierta por primera vez en las observaciones hechas en longitudes de onda submilimétricas (mostradas en rojo) con la cámara LABOCA en el telescopio APEX. Abajo a la derecha: observaciones consecutivas con el Submillimeter Array o Complejo Submilimétrico (en rojo) revelaron con gran precisión las nubes donde se forman las estrellas en la galaxia. Nuestra visión de la galaxia es ampliada mediante el fenómeno de lente gravitatorio, el que también produce una duplicidad de la imagen; las aparentes ocho regiones en las observaciones del Complejo Submilimétrico en realidad representan cuatro regiones distintas de formación de estrellas en la galaxia.
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