En Sudáfrica, un radiotelescopio ha detectado una señal emitida hace unos 8.000 millones de años. Procede de dos galaxias en plena colisión, se vio amplificada en su camino por una “lupa” cósmica y pulveriza todos los récords conocidos dentro de su categoría. Detrás del hallazgo no hay solo azar: también hay una técnica nueva con la que el equipo espera localizar en el futuro miles de “láseres del espacio” parecidos.
Cómo un azar cósmico hizo posible una señal de récord
El protagonista es un objeto lejano identificado con la etiqueta técnica HATLAS J142935.3-002836. Lo observamos tal y como era cuando el Universo tenía aproximadamente 5.000 millones de años, menos de la mitad de su edad actual. Desde ese entorno remoto salió un potente pulso de radio, muy colimado, rumbo a nuestra dirección.
Tras recorrer más de 8.000 millones de años luz -más de la mitad de la extensión observable del cosmos-, la radiación terminó llegando a las antenas del radiotelescopio sudafricano MeerKAT. A esa distancia, lo normal es que una emisión así quede tan debilitada y “difuminada” que resulte imposible de registrar.
"Solo una combinación extremadamente favorable de tres objetos celestes hizo posible la observación."
La clave es que, entre la galaxia lejana y la Tierra, se interpone otra galaxia masiva, colocada casi exactamente sobre la misma línea de visión. Su gravedad curva el espacio-tiempo a su alrededor y, con ello, desvía también la trayectoria de las ondas de radio. Ese efecto se conoce como lente gravitacional.
El resultado se parece a una lupa: la galaxia intermedia intensifica la señal entrante, la concentra y la hace aparentar un brillo mucho mayor del que tendría por sí sola a semejante distancia. Sin ese alineamiento triple -fuente, “lupa” y Tierra casi en fila-, la señal habría pasado completamente desapercibida.
Un grupo liderado por el astrofísico Marcin Glowacki (Universidad de Pretoria) identificó esta configuración poco común dentro de los datos del MeerKAT Absorption Line Survey. Los resultados preliminares, disponibles en el servidor de prepublicaciones arXiv, describen un experimento fortuito de la naturaleza que permite asomarse a regiones que, de otro modo, quedarían más allá de cualquier límite instrumental.
MeerKAT: grandes oídos de radio en el desierto del Karoo
La detección se logró con MeerKAT, en Sudáfrica. La instalación reúne 64 antenas parabólicas distribuidas con gran separación en el paisaje seco del desierto del Karoo. Trabajando en conjunto, actúan como un único telescopio virtual de enorme tamaño, con una capacidad de “escucha” muy fina para las ondas de radio.
MeerKAT rastrea áreas extensas del cielo austral de forma casi continua. Entre sus objetivos prioritarios están zonas donde es más probable que aparezcan lentes gravitacionales, por ejemplo allí donde se concentran galaxias muy masivas o cúmulos de galaxias. En esos lugares es donde el equipo espera “pescar” emisiones realzadas como la encontrada.
- Ubicación: desierto del Karoo (Sudáfrica)
- Número de antenas: 64 parabólicas individuales
- Puesta en marcha: a finales de la década de 2010
- Punto fuerte: gran sensibilidad para ondas de radio extremadamente débiles
- Papel: precursor y componente del futuro Square Kilometre Array (SKA)
En abril de 2025, las antenas registraron una señal inusualmente brillante. El análisis apuntó a que provenía de un entorno donde dos galaxias están chocando y mezclándose. En ese tipo de escenario aparece un fenómeno muy energético: un megamaser generado por moléculas de hidroxilo.
Cuando dos galaxias colisionan y encienden un “láser” cósmico
La fuente física de este récord puede parecer modesta a primera vista: moléculas de hidroxilo (OH), formadas por un átomo de oxígeno y uno de hidrógeno. Lo determinante no es el compuesto en sí, sino el lugar en el que se encuentra: el corazón de una colisión galáctica violenta.
Cuando dos galaxias impactan, sus nubes de gas y polvo se entremezclan. Enormes reservas de gas quedan comprimidas, se forman frentes de choque y aparecen ondas de impacto. En ese entorno extremo, las moléculas de OH pueden quedar en un estado de excitación especialmente alto.
Si se dan las condiciones adecuadas, esas moléculas emiten ondas de radio no de forma aleatoria, sino amplificadas y muy colimadas. El mecanismo recuerda, a grandes rasgos, al de un láser, pero en el dominio radio: por eso se habla de maser (Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation). Cuando la emisión alcanza intensidades extraordinarias, se denomina megamaser.
"En el caso de HATLAS J142935, los investigadores incluso hablan de un posible “Gigamaser”, una categoría nueva y todavía más extrema."
La luminosidad registrada supera a la de todos los megamasers de hidroxilo conocidos hasta la fecha. Por ello, el equipo de Glowacki propone situar el objeto en una clase propia. El término Gigamaser pretende subrayar cuánta más energía concentra esta señal en comparación con los ejemplares habituales.
Fábrica de starburst: cientos de soles al año
El motivo de semejante potencia es el ritmo descomunal de formación estelar en las galaxias en colisión. Las estimaciones hablan de varios cientos de masas solares por año. En la Vía Láctea, ese valor ronda solo una o dos masas solares anuales.
Fases tan extremas de tipo starburst aportan abundante radiación y procesos de choque que mantienen a las moléculas de OH en excitación de manera continua. Así, el efecto maser permanece activo y la fuente brilla como un faro cósmico.
Qué pueden aprender los investigadores a partir de esta señal de radio
Las ondas de radio procedentes del Gigamaser contienen mucha información física. Indican dónde se concentra el gas molecular denso en la galaxia en colisión, a qué velocidad se mueve y con qué grado de compactación se acumula. Con ello, los astrofísicos ganan una herramienta para cartografiar las zonas internas de galaxias muy lejanas.
También es especialmente relevante conectar estas señales maser con la historia de la evolución galáctica. Las colisiones entre galaxias son un motor clave en la formación y transformación de galaxias grandes a lo largo de miles de millones de años. Cada nuevo maser descubierto ayuda a completar el puzle: con qué frecuencia ocurren esas fusiones y cuán violentas pueden ser.
Además, donde los telescopios ópticos chocan con el problema del polvo, las observaciones en radio tienen ventaja: las ondas de radio atraviesan el polvo con relativa facilidad. Por eso, los radiotelescopios pueden acceder a regiones que, en luz visible, quedan totalmente ocultas.
MeerKAT como anticipo: empieza la búsqueda de miles de masers ocultos
Este hallazgo se considera el primer Gigamaser de hidroxilo hecho visible gracias a una lente gravitacional. Precisamente esa combinación -un maser intrínsecamente potente pero demasiado lejano, y una “lupa” cósmica que lo amplifica- se plantea ahora como plantilla para futuras detecciones.
Los astrofísicos sospechan que el Universo está lleno de fuentes maser similares que no destacan porque su señal llega demasiado débil. Cuando entra en juego una lente gravitacional, esos objetos invisibles pasan a estar al alcance de los radiotelescopios modernos.
En este contexto, MeerKAT funciona como banco de pruebas de un proyecto aún mayor: el Square Kilometre Array (SKA). En los próximos años se instalarán miles de antenas en Sudáfrica y Australia, con una superficie colectora conjunta equivalente a aproximadamente un kilómetro cuadrado. Con ello, la sensibilidad a señales de radio tenues aumentará en torno a un factor de diez.
"Con el SKA, los investigadores quieren crear un registro casi completo de masers lejanos: desde el cosmos cercano hasta las épocas más tempranas de la formación de galaxias."
Las campañas de observación se orientarán de manera deliberada hacia regiones del cielo con cúmulos de galaxias masivos, ya que allí pueden generarse lentes gravitacionales especialmente potentes. Así, se aprovecha a la propia naturaleza como sistema de amplificación repartido por el cosmos.
Qué significan conceptos como lente gravitacional y maser
Aunque el vocabulario parezca abstracto, la idea es bastante intuitiva. Una lente gravitacional puede imaginarse como un bloque de vidrio que distorsiona la luz de una lámpara situada detrás y aumenta su brillo en ciertos puntos. En lugar de vidrio, aquí la distorsión la produce la gravedad de una galaxia o de un cúmulo.
Un maser, en esencia, funciona de forma parecida a un puntero láser: partículas excitadas liberan su energía de manera coherente y concentrada. La diferencia está en la longitud de onda (microondas, no luz visible) y en la escala: no intervienen milímetros, sino nubes de tamaño comparable a años luz.
Oportunidades y límites de esta estrategia
La combinación de lentes gravitacionales, señales maser y radiotelescopios de alta sensibilidad abre nuevas vías para estudiar el Universo temprano. Entre los datos que se pueden extraer destacan:
- Distribución de gas frío y molecular en galaxias muy distantes
- Velocidad y dinámica durante colisiones de galaxias
- Tasas de formación estelar a lo largo del tiempo cósmico
- Influencia de las fusiones en el crecimiento de los núcleos galácticos
Aun así, persisten dificultades: las lentes gravitacionales solo aparecen en zonas concretas del cielo y su efecto depende con fuerza de la estructura precisa de la galaxia que actúa como lente. Por eso, los datos deben “deshacerse” mediante modelos complejos para reconstruir el brillo y la geometría originales de la fuente.
Pese a ello, el descubrimiento de este Gigamaser emitido hace 8.000 millones de años ilustra el potencial de la técnica. Lo que hoy parece un caso excepcional de buena fortuna podría convertirse en una tarea rutinaria para grandes radiotelescopios en pocos años, cambiando de forma sustancial nuestra capacidad de observar el pasado lejano del Universo.
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