Una nueva técnica “made in Chile” para analizar las propiedades del gas que rodea a las galaxias fue destacada por la Revista Nature en su última edición. El estudio, encabezado por el profesor de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad de Chile, Sebastián López, detectó las irregularidades presentes en el halo de una galaxia lejana ubicada detrás del Cúmulo RCS0327-1326, a poco más de medio camino entre el Big Bang y la Tierra.

“Descubrimos que el gas que rodea la galaxia estudiada tiene grumos y huecos. Más aún, probablemente dicho halo de gas ni siquiera es esférico. El tiempo que ha demorado la luz de dicha galaxia en llegar a nosotros es de ocho mil millones años, es decir, más de la mitad de la vida del universo”, explicó el académico.

Los resultados fueron obtenidos a través de una técnica bautizada como Tomografía de Arco Gravitacional, “parecida a una resonancia nuclear magnética, con la cual pudimos analizar por capas el gas circundante de una galaxia en formación”, detalló el doctor López. Esta investigación, agregó, significa una innovación en cómo se estudia el halo de la galaxias. “Hasta antes de nuestro trabajo, para explorar halos galácticos lejanos se usaba luz de cuásares más lejanos. Pero los cuásares no dan una visión tomográfica sino puntual. Así que lo que sabíamos de estos halos se basaba en estadísticas y promedios. Nosotros hemos agregado una dimensión espacial (tomográfica)”.

La investigación fue encabezada por el profesor de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad de Chile, Sebastián López.

Uno de los colaboradores del estudio fue Felipe Barrientos, investigador del Centro de Astrofísica CATA y académico del Instituto de Astrofísica UC, quien señaló que la investigación “permitió entender cómo se distribuye al halo gaseoso de una galaxia, mas allá de lo simplemente visible”. La importancia del mismo, en este sentido, “es que ahora en vez de hacerlo de forma estadística -para muchas galaxias- lo hicimos por primera vez en detalle para una en particular”.

“Lo que hicimos fue usar un fenómeno de la Teoría General de la Relatividad, en el cual objetos masivos alteran la curvatura del espacio-tiempo y deforman las trayectorias de los rayos de luz. En este caso, un cúmulo de galaxias actúa como un “lente gravitacional”, magnificando y deformando la luz proveniente de una galaxia lejana (galaxia fuente) y produciendo un arco gravitacional gigante. Al descomponer la luz de este arco gravitacional se pudo apreciar por primera vez las propiedades del material gaseoso de una galaxia interviniente lejana (o sea, una galaxia ubicada entre la fuente y el observador) en dos dimensiones espaciales”, explicó por su parte el profesor del Instituto de Física de la Universidad Católica de Valparaíso, Nicolás Tejos, otro de los investigadores participantes.

Investigación Made in Chile

La trabajo fue producto de una colaboración internacional liderada desde nuestro país, afirmó el profesor de FCFM, Sebastián López. “Mis tres colaboradores más cercanos -Nicolás Tejos, Felipe Barrientos y Cedric Ledoux- trabajan en Chile. Nuestros colegas norteamericanos fueron también muy importantes ya que -por ejemplo- desarrollaron el modelo de lente gravitacional correspondiente y aportaron con conocimiento teórico y datos del Hubble para este trabajo”.

Los investigadores involucrados en este trabajo ahora esperan replicar la técnica en el estudio de otras galaxias para comprobar la consistencia de los resultados.

El proceso de investigación y recolección de datos significó más de un año de trabajo y se realizó con diversos instrumentos: el espectrógrafo integral “MUSE” del “Very Large Telescope” del Observatorio Europeo Austral (ESO) y el Telescopio Espacial Hubble, de la NASA.

“Esta es solo la primera galaxia que estudiamos de esta forma. Ahora tenemos que repetir el estudio en otras galaxias para ver si los resultados son consistentes, o si depende por ejemplo del tipo de galaxia, la masa o su edad”, concluyó el profesor Barrientos.