Martes 30 de octubre.- Un equipo internacional de astrónomos ha conseguido, por primera vez, detectar directamente un grupo de galaxias oscuras, en las que no se forman estrellas, gracias al brillo fluorescente de su hidrógeno, iluminado por la luz ultravioleta de un quásar cercano. Este vídeo (enlace) comienza con una imagen alrededor de la constelación de Sculptor, para ir después acercándose a HE 0108-3518, un brillante quásar que ilumina el gas de las galaxias oscuras de su alrededor.

Las galaxias, detectadas usando el Very Large Telescope (VLT) del Observatorio Europeo del Sur (ESO) en Chile, se encuentran a una enorme distancia de nosotros: once mil millones de años luz. Lo cual significa que su existencia se remonta a los primeros tiempos del Universo, que en total tiene 13,700 millones de años de edad.

Región del cielo alrededor del quásar HE0109-3518 (círculo rojo). La irradiación de energía del quásar hace brillar a las galaxias oscuras (círculos azules). Por definición, las galaxias oscuras no tienen estrellas, por lo cual no emiten luz que puedan detectar los telescopios. Por eso es imposible observarlas a menos que estén iluminadas por una luz externa (en este caso, el quásar). Esta imagen combina observaciones del VLT con datos del Digitized Sky Survey 2.

La mayor parte de la gente piensa en las galaxias como en enormes «islas» de estrellas, polvo y gas que pueblan e iluminan el cielo uniéndose en grupos y cúmulos. Sin embargo, la teoría predice la existencia de «otra clase» de galaxias muy diferentes. Galaxias oscuras en cuyo interior no brilla estrella alguna y que resultan, por lo tanto, indistinguibles del negro fondo del espacio. De hecho, nadie hasta ahora había podido detectar una.

Pero, ¿Qué son exactamente las galaxias oscuras? Básicamente, se trata de pequeñas galaxias muy ricas en gas. Se cree que abundaron en los primeros tiempos del Universo y se sabe que son incapaces de formar estrellas. Su existencia fue predicha por las teorías que intentan explicar cómo nacieron las galaxias (las que sí tienen estrellas) y se cree que son elementos de gran importancia en la formación de las grandes galaxias brillantes de la actualidad.

«Las galaxias oscuras -explica Martin Haehnelt, del Instituto Kavli de Cosmología, en la Universidad de Cambridge- se componen de materia oscura y de gas, pero por alguna razón no son capaces de formar estrellas. Algunos modelos teóricos predicen que las galaxias oscuras fueron comunes en el Universo temprano, cuando era más difícil que se formaran estrellas debido en parte a que su densidad de gas no era suficiente, y que sólo más tarde, cuando pudieron empezar a formar estrellas, se convirtieron en las galaxias que podemos ver hoy».

Haehnelt es miembro del equipo que ha conseguido detectar por primera vez estas fantasmales galaxias. Y según su opinión, uno puede empezar a entender su importancia con solo mirar a nuestra Vía Láctea. «Creemos que la precursora de la Vía Láctea -explica el científico- fue una pequeña galaxia brillante que se fundió con las galaxias oscuras de su alrededor. Todas juntas, formaron la Vía Láctea que podemos ver en la actualidad».

Otro de los miembros del equipo, Sebastiano Cantalupo, de la Universidad de California, también piensa que las galaxias oscuras son los «ladrillos» a partir de los que se formaron las galaxias actuales. «En las teorías vigentes de formación galáctica -asegura Cantalupo- se sostiene que las grandes galaxias se formaron gracias a la unión de galaxias más pequeñas. Y que las galaxias oscuras aportaron a las grandes galaxias una gran cantidad de gas, lo que aceleró después el proceso de formación estelar».

«Nuestra forma de abordar el problema de la detección de galaxias oscuras fue sencillamente la de iluminarlas con una luz muy brillante -explica por su parte Simon Lilly, coautor del estudio-. Así que buscamos el brillo fluorescente del gas de las galaxias oscuras que debería producirse al ser éstas iluminadas por la luz ultravioleta de un quásar cercano. La luz del quasar, en efecto, hace que esas galaxias brillen de una forma similar a la que lo hace la ropa blanca cuando es iluminada por una luz ultravioleta en una discoteca».

Utilizando el VLT (Very Large Telescope) y una serie de exposiciones muy largas, los astrónomos lograron por fin detectar el tenue y fantasmal brillo de las galaxias oscuras cercanas al quásar (rodeadas en azul en la imagen de arriba). «Tras varios años de intentos para detectar las emisiones fluorescentes de las galaxias oscuras, nuestros resultados demuestran el potencial de nuestro método para descubrir y estudiar objetos fascinantes y nunca vistos con anterioridad», asegura Cantalupo.

Usando esa técnica, el equipo de investigadores detectó por lo menos cien objetos gaseosos en el radio de unos pocos millones de años luz alrededor del quásar. Tras un concienzudo análisis, destinado a eliminar los objetos cuyo brillo pudiera proceder de otras fuentes ajenas al quásar (como el proceso interno de formación de estrellas), se quedaron finalmente con doce de ellos. Doce galaxias oscuras a once mil millones de años luz de distancia.

Los astrónomos consiguieron, incluso, determinar algunas de las propiedades de estas galaxias oscuras. Y estimaron que la masa del gas que contienen equivale a unos mil millones de veces la masa de nuestro Sol, muy poco si lo comparamos con la masa de las galaxias actuales. La Vía Láctea, por ejemplo, contiene cerca de 400.000 millones de estrellas, muchas de ellas mayores que el Sol.

«Nuestras observaciones con el VLT -afirma Cantalupo- arrojan pruebas de la existencia de oscuras y compactas nubes de gas aisladas. Con este estudio, hemos dado un gran paso hacia la comprensión de los primeros estadios en la formación de las galaxias, y del modo en que las galaxias adquieren el gas que necesitan (para empezar a formar estrellas)».

La técnica desarrollada por los investigadores para detectar las galaxias oscuras, además, también podría utilizarse para aprender sobre otros objetos y fenómenos nunca vistos (aunque sí predichos) de nuestro Universo, como por ejemplo los filamentos de gas y materia oscura que se supone que se extienden como una enorme tela de araña a lo largo de todo el Universo y que crean nuevas galaxias en sus puntos de intersección. (JOSÉ MANUEL NIEVES / kavlifoundation.org)