Galaxias ocultas que podrían reescribir la historia del Universo

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Un equipo de astrónomos ha detectado lo que parece ser una población de "galaxias ocultas" que, de confirmarse su existencia, podrían revolucionar nuestro entendimiento del universo. Estas galaxias, invisibles con los métodos convencionales, podrían ser la pieza faltante para explicar la energía total emitida en el universo en longitudes de onda infrarrojas. Los hallazgos, publicados en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, se basan en el análisis de la imagen más profunda jamás capturada del universo en el infrarrojo lejano.

El mapa final de la imagen de campo oscuro de SPIRE se creó combinando los canales azul (250 micrómetros), verde (350 micrómetros) y rojo (500 micrómetros) de la cámara SPIRE, cada canal apilando un total de 141 imágenes individuales una encima de otra. Las manchas de la imagen son galaxias individuales o grupos de galaxias. Sin embargo, la imagen está tan llena que casi no hay espacio vacío y las galaxias más débiles se funden con la luz de fondo en el mapa. Crédito: Chris Pearson et al.

Utilizando datos del instrumento SPIRE del Observatorio Espacial Herschel, los investigadores combinaron 141 imágenes individuales para crear el Herschel-SPIRE Dark Field, una vista sin precedentes del cielo en el infrarrojo lejano. Esta imagen, cinco veces más profunda que cualquier observación previa de Herschel, revela casi 2,000 galaxias distantes, muchas de ellas tan tenues que se fusionan con el fondo cósmico.

"Este trabajo ha llevado la ciencia con Herschel a su límite absoluto, permitiéndonos detectar lo que normalmente no podemos ver", explicó el Dr. Chris Pearson de STFC RAL Space, autor principal de uno de los estudios. "Podría tratarse de una población completamente nueva de galaxias que contribuyen a la luz más tenue del universo".

Uno de los mayores misterios de la astronomía es la discrepancia en el "presupuesto de energía" del universo. Aproximadamente la mitad de la energía emitida por las estrellas es absorbida por el polvo cósmico y reemitida como radiación infrarroja. Sin embargo, hasta ahora, las observaciones no habían logrado capturar toda esta energía. Las galaxias ocultas descubiertas podrían ser la fuente faltante.

"Si confirmamos su existencia, estas galaxias romperían nuestros modelos actuales sobre la evolución y el número de galaxias", señaló Thomas Varnish, estudiante de doctorado del MIT y autor principal del segundo estudio. "Su luz combinada podría explicar la energía total que observamos en el infrarrojo".
El desafío principal fue la sobrepoblación de galaxias en la imagen, lo que hacía imposible distinguirlas individualmente. Para superar esto, los investigadores emplearon técnicas estadísticas avanzadas para analizar las regiones más difusas y modelar la distribución subyacente de galaxias no detectables.

"Lo que encontramos es evidencia tentadora de galaxias extremadamente tenues, ocultas en el 'ruido' de la imagen", añadió Varnish. "Su confirmación requerirá observaciones en otras longitudes de onda".
Aunque el Herschel dejó de operar en 2013, su legado sigue generando descubrimientos. Sin embargo, para profundizar en estos hallazgos, los astrónomos necesitan nuevas herramientas. Una esperanza es el Probe far-Infrared Mission for Astrophysics (PRIMA), una propuesta de misión respaldada por un consorcio británico y en consideración por la NASA. PRIMA, con un telescopio de 1.8 metros optimizado para el infrarrojo lejano, podría lanzarse en la próxima década y proporcionar datos cruciales para confirmar estas galaxias ocultas.

"Necesitamos observar el universo en infrarrojo para comprender su evolución", destacó el Dr. David Clements del Imperial College London. "PRIMA sería el puente perfecto entre el James Webb y los radiotelescopios".

Fuentes, créditos y referencias:

Chris Pearson et al, The Herschel-SPIRE Dark Field I: The deepest Herschel image of the submillimetre Universe, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2025). DOI: 10.1093/mnras/staf335

Thomas Varnish et al, The Herschel-SPIRE Dark Field II: A P(D) Fluctuation Analysis of the Deepest Herschel Image of the Submillimetre Universe, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2025). DOI: 10.1093/mnras/staf318