Astrónomos aragoneses descubren una nebulosa colosal a 11.000 millones de años luz

Un equipo de investigadores del Centro de Estudios de Física del Cosmos de Aragón (Cefca) ha descubierto una nebulosa masiva excepcional situada a 11.000 millones de años luz de la Tierra.

Bautizada como RaJav, pertenece a una categoría extremadamente rara de la que solo se conocen otros seis ejemplares en todo el universo observable.

El hallazgo, realizado con datos del cartografiado J-PAS desde el Observatorio Astrofísico de Javalambre (Teruel), ha sido publicado en la revista Astronomy and Astrophysics Letters y supone un hito tanto científico como tecnológico para la astronomía española.

Un descubrimiento entre los primeros datos de J-PAS

La detección de RaJav se produjo durante el análisis de los primeros datos disponibles del cartografiado J-PAS, un ambicioso proyecto que pretende mapear 8.000 grados cuadrados del cielo visible desde Javalambre utilizando 56 filtros ópticos diferentes.

El señuelo inicial fue otro hallazgo: el cuásar JPAS-9600-10844, un núcleo galáctico extremadamente brillante alimentado por un agujero negro supermasivo.

Las mediciones realizadas con JPCam, la cámara instalada en el telescopio JST250 del Observatorio Astrofísico de Javalambre, permitieron demostrar que este cuásar estaba asociado a una enorme nebulosa de hidrógeno.

Además, RaJav actúa como puente que conecta este cuásar con otro más débil, también descubierto gracias a los datos de J-PAS.

Con este artículo, el observatorio turolense alcanza las 100 publicaciones científicas elaboradas a partir de datos obtenidos con sus telescopios JAST80 y JST250, consolidando su papel en la astronomía europea.

Una nebulosa de dimensiones excepcionales

Las nebulosas Lyman Alfa son gigantescas nubes de gas hidrógeno que rodean galaxias jóvenes situadas a miles de millones de años luz de distancia.

RaJav pertenece a la categoría más exclusiva: las nebulosas masivas Lyman Alfa (Enormous Lyman-Alpha Nebulae, ELANe), de las que apenas se conocen otras seis en todo el cosmos.

Los datos de J-PAS confirman la peculiaridad de esta nebulosa: presenta una luminosidad extraordinaria en relación con su extensión.

Según las mediciones actuales, RaJav tendría aproximadamente cuatro veces el tamaño del disco de la Vía Láctea, nuestra propia galaxia.

El estudio, liderado por la investigadora del Cefca Rahna Payyasseri Thanduparackal, toma como referencia la nebulosa superbrillante Fabulous -uno de los ejemplares más conocidos de esta categoría- y compara sus dimensiones con las de RaJav.

Dada la excepcional luminosidad del nuevo descubrimiento, los investigadores apuntan que podría tratarse de la nebulosa de estas características más grande detectada hasta el momento, aunque serán necesarias observaciones más profundas para corroborar su extensión total.

La ventaja del cartografiado sistemático

La detección de nebulosas Lyman Alfa en el universo lejano resulta extraordinariamente difícil debido a que su luz es débil y dispersa.

Hasta ahora, estas estructuras se habían localizado mediante la preselección de campos de visión muy limitados con telescopios de gran apertura, lo que genera un inventario incompleto y sesgado.

El cartografiado J-PAS cambia este paradigma. Se trata de un muestreo completo de todo el cielo visible desde Javalambre que permite una mirada profunda y sistemática del universo al observar cada punto con 56 filtros distintos.

Esta aproximación integral facilitará la observación de estas nebulosas raras y ayudará a comprender su papel en la formación de galaxias.

Las nebulosas ELANe se encuentran frecuentemente en las intersecciones de filamentos que marcan los nodos de la red cósmica, la gran superestructura del universo.

Su tamaño, rareza y asociación con entornos densos las convierten en herramientas fundamentales para estudiar la formación de galaxias, la acreción de gas y la estructura a gran escala del universo primitivo.

La emisión Lyman Alfa: una ventana al pasado

La emisión Lyman Alfa es un tipo especial de luz ultravioleta producida por el hidrógeno cuando un electrón dentro del átomo desciende desde un nivel de energía superior hasta su nivel más bajo, liberando un fotón característico.

Los astrofísicos no pueden ver directamente esta luz ultravioleta desde la Tierra, pero los telescopios diseñados específicamente pueden registrarla incluso a miles de millones de años luz.

A medida que el universo se expande, esta luz se estira hacia longitudes de onda más largas en un fenómeno conocido como desplazamiento al rojo o redshift. Gracias a ello, J-PAS puede detectar en el rango óptico esta emisión que fue generada hace más de 10.500 millones de años.

Cuando se observa una emisión Lyman Alfa en el espacio, indica la presencia de grandes cantidades de gas hidrógeno excitado, normalmente alrededor de galaxias jóvenes, cuásares o regiones de formación estelar en el universo primitivo.

Una ventana única al cosmos primitivo

El descubrimiento de RaJav revela cómo interactuaban las galaxias con su entorno cuando el universo tenía apenas una décima parte de su edad actual.

Estas nebulosas masivas funcionan como laboratorios naturales que permiten estudiar procesos fundamentales de la evolución cósmica: la formación de galaxias, la caída de gas hacia estructuras masivas y la arquitectura a gran escala del universo primitivo.

La investigación ha sido publicada en Astronomy and Astrophysics Letters, una de las revistas de referencia en astronomía y astrofísica, y es el primer artículo científico elaborado a partir del cartografiado J-PAS registrado con la cámara JPCam, lo que subraya el potencial de esta infraestructura española para contribuir a los grandes descubrimientos astronómicos de las próximas décadas.