La presencia de enormes «capullos de carbono» alrededor de galaxias desconcierta a los científicos

Hasta ahora, ningún estudio teórico había predicho la existencia de estos enormes capullos alrededor de galaxias en pleno crecimiento, lo que plantea nuevas dudas sobre el alcance de nuestra comprensión de la evolución cósmica . El impresionante hallazgo fue conseguido por un equipode científicos liderado por Seiji Fujimoto, del Instituto Niels Bohr de la Universidad de Copenhague, mientras examinaban datos de observaciones anteriores con el telescopio ALMA, en Chile. El trabajo se acaba de publicar en Astrophysical Journal .

«Examinamos a fondo el Archivo Científico de ALMA –explica Fujimoto– y recopilamos todos los datos que contienen señales de radio de iones de carbono en las galaxias del Universo temprano, apenas mil millones de años después del Big Bang. Al combinar todos los datos, logramos una sensibilidad sin precedentes. Obtener un conjunto de datos de la misma calidad con una observación llevaría 20 veces más tiempo que las observaciones típicas de ALMA, lo cual es casi imposible de lograr».

Los elementos pesados como el carbono o el oxígeno no existían en el Universo en el momento del Big Bang . Todos ellos, en efecto, se formaron mucho después, por fusión nuclear, en el interior de las primeras estrellas. Sin embargo, aún no se comprende cómo estos elementos lograron propagarse por todo el Universo. Los astrónomos ya habían encontrado elementos pesados dentro de «galaxias bebés», pero nunca más allá de esas galaxias, debido quizá a la limitada sensibilidad de sus telescopios. Pero el equipo de Fujimoto ha conseguido sumar las débiles señales captadas por ALMA en diversas observaciones y almacenadas después en el archivo de datos, aumentando enormemente esa sensibilidad.

«Las nubes de carbono gaseoso son casi cinco veces más grandes que la distribución de estrellas en las galaxias –explica por su parte Masami Ouchi, del Observatorio Astronómico Nacional de Japón y coautor de la investigación–, tal y como se ha observado con el telescopio espacial Hubble. Lo que nosotros vimos fueron enormes nubes flotando en un Universo negro como el carbón ».

Rob Ivison, director Científico del Observatorio Europeo Austral y otro de los firmantes del artículo, añade que «las explosiones de supernovas en la etapa final de la vida de muchas estrellas expulsan de golpe los elementos pesados generados en su interior. Y es posible que los chorros de energía y la radiación emitida por los agujeros negros supermasivos de los centros de las galaxias pudieran ayudar a transportar carbono fuera de las propias galaxias y finalmente a extenderlo por todo el Universo. Estamos presenciando por primera vez este proceso, la primera contaminación ambiental del Universo».

En su artículo, los investigadores señalan que, en la actualidad, los modelos teóricos no pueden explicar nubes de carbono tan grandes alrededor de galaxias jóvenes, lo que probablemente indica que sería necesario incorporar algún nuevo proceso físico en las simulaciones cosmológicas. Esas galaxias jóvenes, en efecto, parecen estar expulsando una cantidad de gas rico en carbono que ha superado cualquier expectativa.

Sin embargo, explica Fujimoto, el carbono no es lo único presente en estos «capullos»: se detectaron también otros elementos como oxígeno y nitrógeno, aunque sus señales eran más débiles. Su mera presencia, sin embargo, nos está diciendo que otros elementos diferentes al carbono podrían estar experimentando el mismo proceso. Y eso, por supuesto, necesita de mucha más investigación.

En la actualidad, el equipo está utilizando ALMA y otros telescopios en todo el mundo para explorar más a fondo las implicaciones del descubrimiento para las emisiones galácticas y los halos ricos en carbono alrededor de las galaxias.