Un equipo de astrónomos ha descubierto una nueva forma de descubrir los misterios de cómo se formaron y evolucionaron las primeras galaxias.
En un estudio publicado hoy en Letras del diario astrofísico , la autora principal Dawn Erb de la Universidad de Wisconsin-Milwaukee y su equipo, por primera vez, usaron nuevas capacidades en el Observatorio WM Keck en Maunakea, Hawai para examinar Q2343-BX418, una pequeña galaxia joven ubicada cerca de10 mil millones de años luz de distancia de la Tierra.
Esta galaxia distante es un análogo para galaxias más jóvenes que son demasiado débiles para estudiar en detalle, por lo que es un candidato ideal para aprender más sobre cómo se veían las galaxias poco después del nacimiento del universo.
BX418 también está atrayendo la atención de los astrónomos porque su halo de gas emite un tipo especial de luz.
"En los últimos años, hemos aprendido que los halos gaseosos que rodean a las galaxias brillan con una longitud de onda ultravioleta particular llamada emisión alfa de Lyman. Hay muchas teorías diferentes sobre qué produce esta emisión alfa de Lyman en los halos de galaxias,pero al menos parte de esto probablemente se deba a que la luz producida originalmente por la formación de estrellas en la galaxia es absorbida y reemitida por el gas en el halo ", dijo Erb.
El equipo de Erb, que incluye a Charles Steidel y Yuguang Chen de Caltech, utilizó uno de los instrumentos más nuevos del observatorio, el Keck Cosmic Web Imager KCWI, para realizar un análisis espectral detallado del halo de gas de BX418; sus propiedades podrían ofrecer pistas sobre elestrellas que se forman dentro de la galaxia.
"La mayor parte de la materia ordinaria en el universo no tiene la forma de una estrella o un planeta, sino gas. Y la mayor parte de ese gas no existe en las galaxias, sino alrededor y entre ellas", dijo Erb.
El halo es donde el gas entra y sale del sistema. El gas que rodea a las galaxias puede alimentarlos; el gas del interior de una galaxia también puede escapar al halo. Esta entrada y salida de gas influye en el destino de las estrellas.
"La entrada de gas nuevo que se acumula en una galaxia proporciona combustible para la formación de nuevas estrellas, mientras que las salidas de gas limitan la capacidad de una galaxia de formar estrellas al eliminar el gas", dice Erb.
"Entonces, comprender las complejas interacciones que ocurren en este halo gaseoso es clave para descubrir cómo las galaxias forman estrellas y evolucionan".
Este estudio es parte de una gran encuesta en curso que Steidel ha estado dirigiendo durante muchos años. Anteriormente, el equipo de Steidel estudió BX418 utilizando otros instrumentos en el Observatorio Keck.
Este estudio más reciente con KCWI agrega detalles y claridad a la imagen de la galaxia y su halo de gas que antes no era posible; el instrumento está diseñado específicamente para estudiar las tenues corrientes de gas débil que conectan las galaxias, conocida como la red cósmica.
"Nuestro estudio fue realmente habilitado por el diseño y la sensibilidad de este nuevo instrumento. No es solo un espectrógrafo ordinario, es un espectrógrafo de campo integral, lo que significa que es una especie de combinación de cámara y espectrógrafo, donde obtienes un espectro decada píxel en la imagen ", dijo Erb.
El poder de KCWI, combinado con la ubicación de los telescopios Keck en Maunakea, donde las condiciones de observación se encuentran entre las más vírgenes de la Tierra, proporciona algunas de las visiones más detalladas del cosmos.
El equipo de Erb usó KCWI para tomar espectros de la emisión alfa de Lyman del halo de BX418. Esto les permitió rastrear el gas, trazar su velocidad y extensión espacial, luego crear un mapa tridimensional que muestra la estructura del gas y su comportamiento.
Los datos del equipo sugieren que la galaxia está rodeada por un flujo de gas más o menos esférico y que hay variaciones significativas en el rango de densidad y velocidad de este gas.
Erb dice que este análisis es el primero de su tipo. Debido a que solo se ha probado en una galaxia, es necesario estudiar otras galaxias para ver si estos resultados son típicos.
Ahora que el equipo ha descubierto una nueva forma de aprender sobre las propiedades del halo gaseoso, la esperanza es que un mayor análisis de los datos que recopilaron y simulaciones por computadora que modelen los procesos arrojarán información adicional sobre las características de las primeras galaxias ennuestro universo
"A medida que trabajemos para completar un modelado más detallado, podremos probar cómo las propiedades de la emisión alfa de Lyman en el halo de gas están relacionadas con las propiedades de las galaxias mismas, lo que nos dirá algo sobre cómo se forma la estrellaen la galaxia influye en el gas en el halo ", dijo Erb.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Observatorio WM Keck . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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