Astrónoma chilena lidera sondeo de galaxias luminosas en el Universo temprano
Un equipo internacional encabezado desde Chile detectó cuatro galaxias masivas cuando el cosmos tenía menos de mil millones de años, abriendo una nueva ventana al estudio del Universo primitivo desde el hemisferio norte.
Bárbara Martínez-Cuadra, magíster en Astronomía de la Universidad de Concepción (UdeC) e investigadora del Núcleo Milenio de Galaxias MINGAL, encabezó un sondeo para detectar galaxias en el Universo antiguo, en una época que los astrónomos denominan primer billón de años cósmico. Los resultados, obtenidos junto a un equipo de colaboradores internacionales de primer nivel -entre ellos el Premio Nobel de Física 2020, Reinhard Genzel-, fueron publicados en abril de 2026 en la revista Astronomy & Astrophysics.
Hallazgos principales del estudio
- Se observaron cuatro galaxias luminosas a z ≈ 6, cuando el Universo tenía menos de ~1.000 millones de años.
- Tres de las cuatro galaxias presentan emisión de continuo de polvo, además de la línea [C II].
- Aproximadamente el 50 % de la formación estelar ocurre oculta en densas nubes de gas y polvo.
- La galaxia J163026+4315 muestra evidencia tentativa de un disco en rotación ya formado en el Universo temprano.
- Las velocidades de la línea [C II] están desplazadas cientos de km/s respecto a la emisión Lyα, posible indicio de flujos de gas o vastas reservas de gas atómico circundante.
- Las propiedades del gas interestelar recuerdan a las galaxias más extremas del Universo local.
La traza del carbono ionizado
El sondeo se basó en la detección de la línea espectral del carbono ionizado [C II] a 158 micrómetros, considerada una de las emisiones más brillantes en galaxias del Universo. Esta señal actúa como un faro que permite localizar y caracterizar galaxias extremadamente lejanas, revelando la composición y dinámica de su gas interestelar incluso cuando están demasiado lejos para observarse con telescopios ópticos convencionales.
A partir de la combinación de la emisión de polvo en el continuo y la luz ultravioleta en reposo, el equipo estimó que alrededor de la mitad de la formación estelar en estas galaxias ocurre completamente oscurecida por el polvo -un valor consistente con lo que se observa en otras galaxias masivas de la misma época-. Las ratios [C II]/FIR de las galaxias detectadas en continuo resultan elevadas respecto a galaxias cercanas de luminosidad infrarroja similar, lo que sugiere condiciones físicas peculiares en el medio interestelar primitivo.
J163026+4315
De los cuatro sistemas estudiados, esta galaxia resultó la más reveladora: su gran tamaño angular permitió resolver espacialmente la emisión de [C II], lo que habilitó medir el tamaño de la fuente y el brillo superficial en el infrarrojo lejano (ΣFIR). El análisis muestra que la relación [C II]/FIR en función de ΣFIR sigue las mismas tendencias observadas en poblaciones de galaxias locales y de alto corrimiento al rojo, conectando el cosmos primitivo con el actual. Un análisis cinemático de la emisión resuelta ofrece evidencia tentativa de un disco en rotación, aunque se requieren datos de mayor resolución angular para confirmarlo. Debido a sus características únicas, esta galaxia se ha convertido en el objetivo de observaciones futuras más profundas que el equipo ya se encuentra desarrollando.
El observatorio que lo hizo posible
NOEMA - Northern Extended Millimeter Array
Ubicado en el Plateau de Bure, en los Alpes franceses, a 2.552 metros sobre el nivel del mar, NOEMA es el interferómetro milimétrico más poderoso del hemisferio norte. Consiste en una red de 12 radiotelescopios de 15 metros de diámetro que pueden separarse hasta 1,7 km, actuando conjuntamente como un único telescopio de gran resolución. Operado por el Instituto de Radioastronomía Milimétrica (IRAM) -consorcio entre el CNRS francés, la Sociedad Max-Planck alemana y el Instituto Geográfico Nacional español-, alcanzó su plena capacidad en 2022 con la incorporación de su 12.ª antena. Puede detectar luz que ha viajado hasta 13.000 millones de años antes de llegar a la Tierra y es capaz de realizar observaciones multilínea, detectando numerosas firmas moleculares y atómicas simultáneamente.
Un puente entre hemisferios
La motivación central del proyecto fue complementar geográficamente el trabajo que el instrumento ALMA realiza desde el sur. ALMA -el gran radiotelescopio milimétrico ubicado en el desierto de Atacama- ha sido la herramienta predilecta para estudiar galaxias distantes en el hemisferio sur, y estudios como CRISTAL han demostrado su enorme potencial para analizar las estructuras internas de galaxias lejanas. Sin embargo, su posición austral limita el acceso a una parte del cielo.
Con este sondeo piloto, el equipo demuestra que NOEMA puede operar como el contraparte septentrional de ALMA, ampliando dramáticamente el campo de galaxias accesibles para el estudio detallado del Universo temprano.
El equipo detrás del descubrimiento
La investigación reunió a astrónomos de cuatro países en una colaboración que conectó los Andes con los Alpes:
Reinhard Genzel es especialmente conocido por recibir el Premio Nobel de Física 2020 por el descubrimiento del agujero negro supermasivo en el centro de la Vía Láctea, y es además miembro del Comité Directivo del propio observatorio NOEMA.
Astronomy & Astrophysics
El artículo «A NOEMA pilot survey of [CII] line emission in luminous galaxies at z ≈ 6» fue publicado en Astronomy & Astrophysics, Vol. 708, A361 (Abril 2026), con DOI: 10.1051/0004-6361/202556655. Los resultados sientan las bases para una nueva generación de observaciones que promete revelar cómo las galaxias más masivas del Universo adquirieron su estructura en los primeros mil millones de años de historia cósmica.
Fuentes consultadas
- [1]Artículo científico original · Astronomy & AstrophysicsMartínez-Cuadra et al. (2026) - "A NOEMA pilot survey of [CII] line emission in luminous galaxies at z ≈ 6". A&A, 708, A361. doi:10.1051/0004-6361/202556655
- [2]Nota de prensa · La Discusión"Astrónoma UdeC lidera sondeo de galaxias luminosas en el Universo lejano". La Discusión, 21 de mayo de 2026.
- [3]Cobertura científica · Cooperativa CienciaMateluna Cuadra, J. - "Astrónoma lidera sondeo de galaxias luminosas en el universo lejano". Cooperativa Ciencia, 22 de mayo de 2026.
- [4]
- [5]Descripción del observatorio · Instituto Geográfico Nacional (España)"NOEMA - The most powerful millimeter-wave interferometer in the Northern Hemisphere". Astronomía IGN.
- [6]NOEMA alcanza capacidad plena · CNRS"The European radio telescope NOEMA reaches full power". CNRS Press Release, 2022.
- [7]Repositorio académico UdeC · Tesis relacionada"A Pilot Survey of Star-Forming Galaxies at z=6 using NOEMA". Repositorio institucional UdeC.