GN-z11, La Galaxia más Lejana Observada

El telescopio espacial Hubble de la NASA consiguió fotografiar el 3 de marzo de 2016 la Galaxia más lejana descubierta hasta ahora.gnz11

El telescopio espacial Hubble sigue dando sorpresas de su increíble funcionamiento. Desde que en 1990 se le corrigiera la óptica ha revolucionado la astronomía, ahora esta esperando a su sucesor, el telescopio espacial James Webb, mucho más grande, más lejos de la Tierra y situado alrededor del punto de Lagrange L2 del sistema Sol-Tierra.

Pues bien, de momento Hubble sigue en activo mirando las profundidades del cielo y en una (varias) miradas encontró a la que es la galaxia más lejana descubierta hasta ahora. Denominada GN-z11, esta sorprendente joven y brillante galaxia se encuentra a 13,4 mil millones de años luz de nosotros. Dicho de otra manera, se encuentra a 13,4 mil millones de años en el pasado.

Cuando observamos el cielo, vemos la luz procedente de los astros (estrellas, polvo cósmico, galaxias, etc) que llegan hasta nosotros. Esta luz ha salido de estos objetos astronómicos hace muchísimo tiempo respecto nosotros. Cuanto más lejos se encuentra el objeto mucho más lejos en el tiempo observamos. La luz viaja a la velocidad de 299.79.2458 m/s, que se aproxima a 300.000.000 m/s o 300.000 kilómetros por segundo y se simboliza por la letra c. Es lo mismo que decir que en un año ha recorrido la distancia de 9,46·1015 m que son unos 9,5 billones de kilómetros y se define como año luz para determinar distancias. Así que si por ejemplo una estrella se encuentra a un año luz de nosotros significa que su distancia a la Tierra es de 9,5 billones de kilómetros y la estamos viendo tal como era hace un año, que fue cuando la luz salió de esa estrella.

Las distancias astronómicas son enormes (ver la paradoja de Fermi) y para hacernos una idea, el sistema estelar más próximo a la Tierra es Alfa Centauri y se encuentra a 4,37 años luz, esto es unos 41,3 billones de kilómetros. Esto significa también que observamos a Alpha Centauri tal como era hace 4,37 años. Observar el cielo es observar el pasado.

Veamos otros ejemplos más cercanos como la Luna, Marte y el Sol.

La Luna se encuentra a una distancia de unos 384.400 km, esto significa que la luz procedente de la Luna llega a la Tierra en 1,28 segundos. Así que cuando miramos la Luna no la vemos tal como es en ese instante sino 1,28 segundos antes.

Tierra-Luna

Dado que Marte gira en torno al Sol igual que la Tierra, la distancia Tierra_Marte varia según la posición relativa entre la Tierra y Marte. En el momento más alejado la distancia es de 401 millones de kilómetros y cuando está más cerca es de 54,6 millones de kilómetros. En el punto más cercano de 54,6 millones de kilómetros significa que Marte se encuentra a 182 segundos luz o 3,03 minutos luz y en el más lejano de 401 millones de kilómetros se encuentra a 1336,7 segundos luz o 22,27 minutos luz. Teniendo en cuenta la distancia promedio de unos 225 millones de kilómetros podemos considerar que Marte se encuentra a 750 segundos luz que son 12,5 minutos luz. Esto significa que observamos a Marte tal como era hace unos 12,5 minutos. Cuando el rover marciano opportunity esta moviéndose sobre la superficie marciana y desde el control de Tierra se le dice que frene…frenará al cabo de 12,5 minutos…por eso lo hacen avanzar poco a poco.

El Sol se encuentra a unos 150 millones de kilómetros de la Tierra, por tanto se encuentra a unos 8,3 minutos luz. Esto significa que cuando vemos salir el Sol, ya hace 8,3  minutos que ha salido…o en la puesta de Sol, ya hace 8,3 minutos que se ha puesto.

En el caso de la galaxia GN-z11 la observamos tal como era hace 13,4 mil millones de años. Esto es importante porque observamos como era el universo cuando era muy joven. Según la teoría del big bang el universo se originó hace 13,8 mil millones de años, así pues GN-z11 existe aparece tan solo después de 400 millones de años de originarse el universo. Por tanto las estrellas se originaron de forma muy rápida, tan solo 200 o 300 millones de años después del big bang.

distancia-gnz11

La medida de la distancia de la galaxia se realiza a partir del corrimiento al rojo o “redshift”. Es el resultado de la expansión del universo, cada objeto distante en el universo se aleja de nosotros y cuanto mas lejos más rápido se aleja y la longitud de onda de la luz que recibimos se alarga. Por la expansión del universo actúa como una goma elástica, por tanto las ondas electromagnéticas de la luz que viajan sobre el espacio-tiempo del universo, tambien se alargan y el efecto es aumentar la longitud de onda…puesto que el rojo tiene una longitud de onda mayor que el azul…decimos que el espectro electromagnético tiene un corrimiento hacia el rojo…el redshift.

Redshift

La medida del corrimiento al rojo se indica mediante la letra z…que es la que aparece en GN-z11…esto significa que el corrimiento de la galaxia GN-z11 es de 11, aunque en realidad es de 11,1.

Las observaciones realizadas indican que la galaxia GN-z11 es 25 veces menor que nuestra galaxia Vía Láctea, teniendo solo el 1% de la masa de la Vía Láctea. Pero al ser una galaxia joven esta creciendo a un ritmo 20 veces superior a nuestra galaxia actualmente.

Precisamente el telescopio James Webb, cuyo lanzamiento esta previsto para 2018, enfocara a GN-z11 para obtener más datos y seguramente descubrir galaxias aun mas jóvenes.

Acerca de Carles Paul

Licenciado en Ciencias Físicas por la Universidad de Barcelona, Master en Física y Matemática Aplicada por la Universidad Politécnica de Cataluña y Master en Historia de la Ciencia por la Universidad Autónoma de Barcelona. Técnico Experto Evaluador Europeo. Profesor titulado de física y matemáticas de la Politècnica de Mataró, des de 1991. Director Científico de Innovem.
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