Los astrónomos creían que el universo primitivo estaba lleno de hidrógeno y ahora lo han encontrado

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Un nuevo estudio ha multiplicado por diez el número conocido de los llamados halos de gas hidrógeno: de aproximadamente 3000 a más de 33 000, fundamentales para el origen y la evolución de las primeras galaxias.Un enorme halo de gas hidrógeno, hallado en los datos del Experimento de Energía Oscura del Telescopio Hobby-Eberly (HETDEX) y superpuesto a su ubicación en imágenes de alta resolución del Telescopio Espacial James Webb (JWST), se encuentra presente hace 11.300 millones de años y brilla gracias a la luz combinada de numerosas galaxias en su interior. La región más brillante se muestra en rojo. Gracias a los datos de HETDEX, los astrónomos han multiplicado por más de diez el número conocido de estos halos, pasando de aproximadamente 3.000 a más de 33.000. Crédito: Erin Mentuch Cooper (HETDEX). Imagen del JWST: NASA, ESA, CSA, STScI.Los astrónomos, utilizando datos del Experimento de Energía Oscura del Telescopio Hobby-Eberly (HETDEX), han descubierto decenas de miles de gigantescos halos de gas hidrógeno, denominados "nebulosas Lyman-alfa", que rodeaban galaxias hace entre 10.000 y 12.000 millones de años. Conocida como el Mediodía Cósmico, esta época del universo primitivo fue cuando las galaxias crecían a un ritmo vertiginoso. Para impulsar este crecimiento, habrían necesitado acceso a vastas reservas de gas hidrógeno, un componente fundamental para la formación de estrellas. Sin embargo, hasta hace poco, los astrónomos solo habían encontrado un puñado de estas estructuras esenciales.Un nuevo estudio publicado en The Astrophysical Journal ha multiplicado por diez el número conocido de halos de gas hidrógeno: de aproximadamente 3000 a más de 33 000. Esto confirma las sospechas de que no se trata de rarezas. El estudio también amplía el rango de tamaños conocidos, proporcionando una muestra más representativa para que los astrónomos la estudien mientras continúan desentrañando el origen y la evolución de las primeras galaxias.“Hemos estado analizando el mismo puñado de objetos durante los últimos 20 años”, dijo Erin Mentuch Cooper, administradora de datos de HETDEX y autora principal del estudio. “HETDEX nos está permitiendo encontrar muchos más de estos halos y medir sus formas y tamaños. Realmente nos ha permitido crear un catálogo estadístico asombroso”.El hidrógeno gaseoso es notoriamente difícil de detectar porque no genera luz propia. Sin embargo, si se encuentra cerca de un objeto que emite mucha energía —por ejemplo, una galaxia o un grupo de galaxias con estrellas que emiten radiación ultravioleta—, esa energía puede hacer que el hidrógeno brille. Para detectarlo, se requiere mucho tiempo y el uso de instrumentos de alta precisión, que suelen tener una gran demanda.Si bien estudios astronómicos anteriores han detectado algunos de estos halos, sus instrumentos solo pudieron captar los ejemplos más brillantes y extremos. Además, las observaciones dirigidas a galaxias primitivas suelen estar tan ampliadas que excluyen todos los halos excepto los más pequeños. Como resultado, todo lo que se encuentra entre los halos pequeños y los grandes ha permanecido indetectable.Las observaciones de HETDEX están empezando a llenar este vacío. Utilizando el Telescopio Hobby-Eberly del Observatorio McDonald, está cartografiando la posición de más de un millón de galaxias en su búsqueda por comprender la energía oscura. «Hemos recopilado casi medio petabyte de datos no solo sobre estas galaxias, sino también sobre las regiones intermedias», declaró Karl Gebhardt, investigador principal de HETDEX, director del departamento de astronomía de la Universidad de Texas en Austin y coautor del artículo. «Nuestras observaciones abarcan una región del cielo equivalente a más de 2000 lunas llenas. El alcance es enorme y sin precedentes».“El telescopio Hobby-Eberly es uno de los más grandes del mundo”, añadió Dustin Davis, investigador postdoctoral de la Universidad de Texas en Austin, científico de HETDEX y coautor del estudio. “Además, el instrumento que utiliza HETDEX genera 100 000 espectros en cada observación. Por lo tanto, contamos con enormes cantidades de datos y nos esperan todo tipo de cosas interesantes, divertidas y curiosas por descubrir”.Los halos recién descubiertos tienen un diámetro de entre decenas y cientos de miles de años luz. Algunos son tan simples como una nube con forma de balón de fútbol que rodea una sola galaxia. Otros son masas irregulares y extensas que contienen múltiples galaxias. «Esos son los más interesantes», dijo Mentuch Cooper. «Parecen amebas gigantes con tentáculos que se extienden por el espacio».Para encontrarlas, el equipo seleccionó las 70 000 galaxias más brillantes de las más de 1,6 millones de galaxias primitivas que HETDEX ha identificado hasta ahora. Con la ayuda de supercomputadoras del Centro de Computación Avanzada de Texas, analizaron cuántas de ellas mostraban evidencia de un halo circundante: una región central compacta de hidrógeno y una nube más delgada que se extiende más allá de ella.Casi la mitad lo hizo. Es más, esta fracción probablemente sea una subestimación, explicó Mentuch Cooper. «Sospechamos que los sistemas más débiles simplemente no son lo suficientemente brillantes como para revelar completamente su tamaño».Artículo relacionadoCalentamiento galáctico: El efecto de "motor de coche" que calienta nuestra Vía LácteaEl equipo espera que su descubrimiento ayude a otros a estudiar el universo primitivo: cómo evolucionaron sus estructuras, la distribución de la materia, el movimiento de los objetos y más. Con 33 000 halos para estudiar, el problema ya no será dónde encontrarlos, sino cuál elegir.“Existen varios modelos para las galaxias de esta época que, en general, funcionan y parecen tener sentido, pero presentan lagunas y deficiencias”, explicó Davis. “Ahora podemos centrarnos en halos individuales y observar con mayor detalle la física y la mecánica de lo que ocurre. Así, podremos corregir o descartar los modelos e intentarlo de nuevo”.Fuente: Universidad de Texas en Austin Referencia Erin Mentuch Cooper et al, Lyα Nebulae in HETDEX: The Largest Statistical Census Bridging Lyα Halos and Blobs across Cosmic Noon, The Astrophysical Journal (2026). DOI: 10.3847/1538-4357/ae44f3