Equipos internacionales de astrónomos han utilizado el Atacama Large Millimeter / submillimeter Array ALMA para explorar el lejano rincón del Universo revelado por primera vez en las imágenes icónicas del Campo Ultra Profundo Hubble HUDF. Estas nuevas observaciones de ALMA son significativamente más profundas ymás nítidas que las encuestas anteriores a longitudes de onda milimétricas. Muestran claramente cómo la tasa de formación de estrellas en galaxias jóvenes está estrechamente relacionada con su masa total en estrellas. También rastrean la abundancia previamente desconocida de gas formador de estrellas en diferentes puntos en el tiempo, proporcionando nuevosideas sobre la "Edad de Oro" de la formación de galaxias hace aproximadamente 10 mil millones de años.
Los nuevos resultados de ALMA se publicarán en una serie de documentos que aparecen en el Revista astrofísica y Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society . Estos resultados también figuran entre los que se presentaron esta semana en la conferencia Half a Decade of ALMA en Palm Springs, California, EE. UU.
En 2004, se publicaron las imágenes del Campo Ultra Profundo Hubble, pioneras en observaciones de campo profundo con el Telescopio Espacial Hubble de la NASA / ESA. Estas espectaculares imágenes sondearon más profundamente que nunca y revelaron una colección de galaxias que se remonta a menos de mil millonesaños después del Big Bang. Hubble y muchos otros telescopios observaron el área varias veces, lo que resultó en la visión más profunda del Universo hasta la fecha.
Los astrónomos que usan ALMA ahora han examinado esta ventana aparentemente poco notable, pero muy estudiada, en el Universo distante por primera vez, profunda y agudamente en el rango milimétrico de longitudes de onda [1]. Esto les permite ver el tenue resplandor de las nubes de gasy también la emisión del polvo cálido en las galaxias del Universo temprano.
ALMA ha observado el HUDF durante un total de alrededor de 50 horas hasta ahora. Esta es la mayor cantidad de tiempo de observación de ALMA en un área del cielo hasta el momento.
Un equipo dirigido por Jim Dunlop Universidad de Edimburgo, Reino Unido utilizó ALMA para obtener la primera imagen ALMA profunda y homogénea de una región tan grande como el HUDF. Estos datos les permitieron hacer coincidir claramente las galaxias que detectaron conobjetos ya vistos con Hubble y otras instalaciones.
Este estudio mostró claramente por primera vez que la masa estelar de una galaxia es el mejor predictor de la tasa de formación de estrellas en el Universo de alto desplazamiento al rojo. Detectaron esencialmente todas las galaxias de alta masa [2] y prácticamente nada más.
Jim Dunlop, autor principal en el documento de imágenes profundas resume su importancia: "Este es un resultado revolucionario. Por primera vez estamos conectando adecuadamente la vista de luz visible y ultravioleta del Universo distante desde Hubble e infrarrojo lejano / milímetrovistas del universo desde ALMA "
El segundo equipo, dirigido por Manuel Aravena del Núcleo de Astronomía, Universidad Diego Portales, Santiago, Chile, y Fabian Walter del Instituto Max Planck de Astronomía en Heidelberg, Alemania, realizó una búsqueda más profunda en aproximadamente una sexta parte del totalHUDF [3].
"Realizamos la primera búsqueda tridimensional totalmente ciega de gas frío en el Universo temprano", dijo Chris Carilli, astrónomo del Observatorio Nacional de Radioastronomía NRAO en Socorro, Nuevo México, EE. UU. Y miembro de la investigaciónequipo ". A través de esto, descubrimos una población de galaxias que no es claramente evidente en ninguna otra exploración profunda del cielo". [4]
Algunas de las nuevas observaciones de ALMA se diseñaron específicamente para detectar galaxias que son ricas en monóxido de carbono, lo que indica regiones preparadas para la formación de estrellas. A pesar de que estos depósitos de gas molecular dan lugar a la actividad de formación de estrellas en las galaxias, a menudo son muy difíciles de detectar.ver con Hubble. ALMA por lo tanto puede revelar la "mitad faltante" del proceso de formación y evolución de galaxias.
"Los nuevos resultados de ALMA implican un aumento rápido del contenido de gas en las galaxias a medida que miramos más atrás en el tiempo", agrega el autor principal de dos de los artículos, Manuel Aravena Núcleo de Astronomía, Universidad Diego Portales, Santiago, Chile ".Es probable que este aumento del contenido de gas sea la causa principal del notable aumento en las tasas de formación de estrellas durante la época pico de formación de galaxias, hace unos 10 mil millones de años "
Los resultados presentados hoy son solo el comienzo de una serie de observaciones futuras para sondear el universo distante con ALMA. Por ejemplo, una campaña de observación planificada de 150 horas del HUDF iluminará aún más la historia potencial de formación de estrellas del Universo.
"Al complementar nuestra comprensión de este material faltante de formación estelar, el próximo Programa ALMA Large completará nuestra visión de las galaxias en el icónico Campo Ultra Profundo Hubble", concluye Fabian Walter.
[1] Los astrónomos seleccionaron específicamente el área de estudio en el HUDF, una región del espacio en la débil constelación sur de Fornax El horno, para que los telescopios terrestres en el hemisferio sur, como ALMA, puedan explorar la región,expandiendo nuestro conocimiento sobre el Universo muy distante. Sondeando el Universo profundo, pero ópticamente invisible, fue uno de los principales objetivos científicos para ALMA.
[2] En este contexto, "alta masa" significa galaxias con masas estelares superiores a 20 mil millones de veces la del Sol 2 × 10 ^ 10 masas solares. En comparación, la Vía Láctea es una galaxia grande y tiene una masa dealrededor de 100 mil millones de masas solares.
[3] Esta región del cielo es aproximadamente setecientas veces más pequeña que el área del disco de la Luna llena vista desde la Tierra. Uno de los aspectos más sorprendentes del HUDF fue la gran cantidad de galaxias encontradas en un lugar tan pequeñofracción del cielo
[4] La capacidad de ALMA para ver una porción completamente diferente del espectro electromagnético del Hubble permite a los astrónomos estudiar una clase diferente de objetos astronómicos, como nubes masivas formadoras de estrellas, así como objetos que de otro modo son demasiado débiles para observar enluz visible, pero visible en longitudes de onda milimétricas.
La búsqueda se conoce como "ciega" ya que no se centró en ningún objeto en particular.
Esta investigación fue presentada en documentos titulados :
"Una imagen ALMA profunda del Campo Ultra Profundo Hubble", por J. Dunlop et al., Que aparecerá en el Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society .
"El Estudio Espectroscópico de ALMA en el Campo Ultra Profundo del Hubble: Busque la Línea [CII] y la Emisión de Polvo en las Galaxias 6
"El Estudio Espectroscópico ALMA en el Campo Ultra Profundo del Hubble: Reservorios de Gas Molecular en Galaxias de Alto Desplazamiento Rojo", por R. Decarli et al., Para aparecer en el Revista astrofísica .
"El Estudio Espectroscópico ALMA en el Campo Ultra Profundo del Hubble: Funciones de Luminosidad de CO y la Evolución de la Densidad Cósmica del Gas Molecular", por R. Decarli et al., Para aparecer en el Revista astrofísica .
"El estudio espectroscópico ALMA en el campo ultra profundo del Hubble: recuentos de números continuos, fondo extragaláctico de 1,2 mm resuelto y propiedades de las galaxias más débiles formadoras de estrellas polvorientas", por M. Aravena et al., Para aparecer en el Revista astrofísica .
"La Encuesta Espectroscópica ALMA en el Campo Ultra Profundo Hubble: Descripción de la Encuesta", por F. Walter et al., Que aparecerá en el Revista astrofísica .
"El levantamiento espectroscópico de ALMA en el campo ultra profundo del Hubble: el exceso infrarrojo de galaxias z = 2-10 seleccionadas por UV en función de la pendiente y la masa estelar del continuo UV", por R. Bouwens et al., Para que aparezcaen el Revista astrofísica .
"El Estudio Espectroscópico ALMA en el Campo Ultra Profundo Hubble: Implicación para el mapeo de intensidad de línea espectral en longitudes de onda milimétricas y distorsiones espectrales CMB", por CL Carilli et al. Para aparecer en el Revista astrofísica .
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Observatorio Europeo Austral - ESO . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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