El universo de repente parece mucho más abarrotado, gracias a un censo de cielo profundo montado a partir de encuestas realizadas por el Telescopio Espacial Hubble de la NASA y otros observatorios.
Los astrónomos han llegado a la sorprendente conclusión de que hay por lo menos 10 veces más galaxias en el universo observable de lo que se pensaba. Esto coloca la población estimada del universo en, como mínimo, 2 billones de galaxias.
Los resultados tienen implicaciones claras para la formación de las galaxias, y también ayudan a arrojar luz sobre una antigua paradoja astronómica ¿por qué el cielo es oscuro por la noche?
Al analizar los datos, un equipo dirigido por Christopher Conselice de la Universidad de Nottingham, se encontró que 10 veces más galaxias de lo previsto estaban empaquetadas en un volumen dado de espacio en el universo temprano que observamos en la actualidad. La mayoría de estas galaxias eran relativamente pequeñas y débiles, con masas similares a las de las galaxias satélites que rodean la Vía Láctea. A medida que se fusionaron para formar galaxias más grandes, la densidad de población de las galaxias en el espacio disminuyó. Esto significa que las galaxias no están distribuidas uniformemente a lo largo de la historia del universo.
"Estos resultados son una poderosa evidencia de que una evolución significativa de galaxias ha tenido lugar a lo largo de la historia del universo, lo que redujo drásticamente el número de galaxias a través de fusiones entre ellas. La reducción de su número total nos da una verificación de la llamada formación de arriba a abajo de la estructura en el universo", explicó Conselice.
Una de las cuestiones más fundamentales de la astronomía es el de cuántas galaxias contiene el universo. El punto de partida fue el Campo Profundo del Hubble, tomado a mediados de la década de los 90, que dio la primera visión real de la población de las galaxias del universo. Observaciones posteriores, como l de Campo Ultra Profundo del Hubble revelaron una infinidad de galaxias débiles. Esto condujo a una estimación de que el universo observable contenía alrededor de 100.000 millones de galaxias.
La nueva investigación muestra que esta estimación es al menos 10 veces demasiado baja.
Conselice y su equipo llegaron a esta conclusión utilizando imágenes del espacio profundo del Hubble y los datos ya publicados de otros equipos. Convirtieron minuciosamente las imágenes en 3D, con el fin de realizar mediciones precisas del número de galaxias en diferentes épocas de la historia del universo. Además, utilizaron nuevos modelos matemáticos, lo que les permitió deducir la existencia de galaxias que la actual generación de telescopios no puede observar. Esto llevó a la sorprendente conclusión de que para el número de galaxias que vemos ahora y sus masas a sumar, tiene que haber otro 90 por ciento de galaxias en el universo observable que son demasiado débiles y demasiado lejanas para ser vistas con los actuales telescopios. Esta infinidad de pequeñas galaxias del universo temprano se fusionó a lo largo del tiempo en las galaxias de mayor tamaño que hoy podemos observar.
"Es alucinante que más del 90 por ciento de las galaxias en el universo aún no se han estudiado. Quién sabe qué propiedades interesantes nos encontraremos cuando descubramos estas galaxias con las futuras generaciones de telescopios. En un futuro próximo, el telescopio espacial James Webb será capaz de estudiar estas galaxias ultra-débiles, dijo Conselice.
La disminución del número de galaxias a medida que pasa el tiempo también contribuye a la solución de la paradoja de Olbers (formulada por primera vez en la década de 1800 por el astrónomo alemán Heinrich Wilhelm Olbers): ¿Por qué el cielo es oscuro por la noche si el universo contiene una infinidad de estrellas? El equipo llegó a la conclusión de que, efectivamente, existe realmente tal abundancia de galaxias que, en principio, todos los pedazos del cielo contienen parte de una galaxia.
Sin embargo, la luz estelar de las galaxias es invisible para el ojo humano y la mayoría de los telescopios modernos debido a otros factores que se sabe que reducen la luz visible y ultravioleta en el universo. Esos factores son el enrojecimiento de la luz debido a la expansión del espacio, la naturaleza dinámica del universo, y la absorción de la luz por el polvo y el gas intergaláctico. Todo ello combinado mantiene el cielo nocturno oscuro para nuestra visión.
El nuevo estudio publicado concluye que hay por lo menos 10 veces más galaxias en el universo observable de lo que se pensaba. Image Credit: NASA, ESA, the GOODS Team, and M. Giavalisco (University of Massachusetts, Amherst)
NASAGuillermo Gonzalo Sánchez Achutegui
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