Un nuevo estándar en el estudio de las galaxias primitivas
Quizá no deba sorprendernos que haya mucho espacio en el espacio. «Aunque las imágenes muestran las galaxias como cúmulos de estrellas brillantes, en realidad hay una enorme cantidad de espacio que separa las estrellas individuales», explica Andrea Ferrara, catedrático de la Escuela Normal Superior de Pisa (Italia). Ese espacio entre las estrellas es lo que se denomina medio interestelar (ISM, por sus siglas en inglés). Contiene materia como gas, elementos pesados y polvo. «El ISM actúa como depósito de materia y energía de la galaxia y representa el combustible a partir del cual se forman las estrellas», explica Ferrara. «Como tal, tiene el potencial de proporcionar importantes conocimientos sobre los rincones más antiguos del universo». El equipo del proyecto INTERSTELLAR, financiado con fondos europeos, contribuye a aprovechar este potencial. En el proyecto, que contó con el apoyo del Consejo Europeo de Investigación (CEI), se intentaba estudiar el ISM de las galaxias más lejanas, las formadas en los trece mil millones de años siguientes a la Gran Explosión. «Nuestro objetivo era caracterizar las propiedades del ISM de las primeras galaxias del universo en relación con su componente estelar, su historia de ensamblaje y su entorno cósmico», añade Ferrara, coordinador del proyecto.
Conocimientos críticos nuevos sobre el medio interestelar
Para lograrlo, el equipo del proyecto construyó un nuevo marco innovador que utiliza una combinación de modelos teóricos, simulaciones numéricas de alta resolución y datos adquiridos a partir de las herramientas más avanzadas, entre las que se encuentra el telescopio espacial James Webb (JWST, por sus siglas en inglés) y el «Atacama Large Millimeter/submillimeter Array» (ALMA, por sus siglas en inglés). «Uno de los logros más importantes del proyecto es nuestra inclusión del mayor número de procesos físicos en una técnica que denominamos "simulaciones zoom-in", que de hecho son el tipo de simulación más altamente resuelta de las primeras galaxias», señala Ferrara. Junto con algoritmos de aprendizaje automático y aprovechando la potencia de la informática de alto rendimiento, los investigadores utilizaron el marco para obtener conocimientos fundamentales nuevos sobre el ISM. «Descubrimos que las propiedades observadas de las primeras galaxias están determinadas por procesos físicos muy distintos de los que actúan en las galaxias locales, incluida nuestra Vía Láctea», señala Ferrara.
Conocimientos afianzados de cómo se formaron las primeras galaxias
Según Ferrara, en el proyecto INTERSTELLAR se estableció un nuevo estándar en la forma de estudiar las galaxias primitivas, un estándar que ya goza de un amplio reconocimiento por parte de la comunidad investigadora. «A medida que nos adentramos en la era del JWST, en la que descubrimientos asombrosos están a la vuelta de cada esquina, INTERSTELLAR sirve como piedra angular, lo que proporciona a los investigadores conocimientos afianzados de cómo se formaron las primeras galaxias», concluye. El equipo de INTERSTELLAR ya está tratando de ampliar su investigación mediante una Beca de Sinergia del CEI, mientras que varios investigadores individuales han puesto en marcha sus propios proyectos del CEI. El equipo también colabora con iniciativas internacionales de investigación como REBELS y CRISTAL, y ha publicado numerosos artículos sobre su trabajo.
Palabras clave
INTERSTELLAR, galaxias, universo, espacio, estrellas, medio interestelar, Gran Explosión, telescopio espacial James Webb, Atacama Large Millimeter/submillimeter Array