Un equipo internacional de astrónomos de Japón, México y la Universidad de Massachusetts Amherst que estudian una "galaxia monstruosa" a 12.400 millones de años luz de distancia hoy informan que sus instrumentos han logrado una resolución angular 10 veces mayor que nunca antes, revelando previamente los detalles estructurales de la galaxiacompletamente desconocido. También pudieron analizar propiedades dinámicas que no se pudieron probar antes. Los detalles aparecen en Naturaleza .
Se cree que las llamadas "galaxias monstruosas" o galaxias extremas de estallido estelar son ancestros de galaxias masivas como la Vía Láctea en el universo actual, por lo que estos hallazgos sobre la galaxia conocida como COSMOS-AzTEC-1 allanan el camino para comprender su formación yevolución, dicen los investigadores.
El coautor Min Yun, profesor de astronomía en UMass Amherst y miembro del equipo que descubrió esta galaxia usando un instrumento construido por UMass llamado AzTEC en Chile en 2007, agrega: "Una verdadera sorpresa es que esta galaxia haya visto casi 13hace mil millones de años tiene un disco de gas masivo y ordenado que está en rotación regular en lugar de lo que esperábamos, lo que habría sido una especie de choque de trenes desordenado que la mayoría de los estudios teóricos habían predicho ".
Dicho esto, agrega, observaron que este disco de gas es dinámicamente inestable ahora, lo que significa que todo el disco de gas que conforma esta galaxia se está fragmentando y experimentando un episodio gigantesco de explosión estelar, lo que ayuda a explicar su enorme tasa de formación estelar, más de 1,000 veces la de la galaxia Vía Láctea.
Estos descubrimientos de observación más recientes de COSMOS-AzTEC-1 fueron posibles gracias al Atacama Large Millimeter / submillimeter Array ALMA, un telescopio e instalación operado por una asociación internacional en Chile. Ken-ichi Tadaki es el autor principal del artículo de esta semana.y un investigador postdoctoral en la Sociedad Japonesa para la Promoción de la Ciencia y el Observatorio Astronómico Nacional de la nación. Él dice: "Una de las mejores partes de las observaciones de ALMA es ver galaxias tan lejanas con una resolución sin precedentes".
Los astrónomos se han preguntado durante mucho tiempo por qué las galaxias monstruosas pueden formar estrellas a un ritmo tan sorprendente. Para comenzar a comprender, necesitaban caracterizar el entorno alrededor de los viveros estelares. Según ellos, dibujar mapas detallados de nubes moleculares es un paso importante.
Tadaki y el equipo descubrieron que COSMOS-AzTEC-1 es rico en los ingredientes de las estrellas, pero aún era difícil descubrir la naturaleza del gas cósmico en la galaxia. Utilizaron la alta resolución y alta sensibilidad de ALMA para observar elgalaxia y obtenga un mapa detallado de la distribución y el movimiento del gas para hacer el mapa de gas molecular de mayor resolución de una galaxia monstruosa distante jamás creada.
"Encontramos que hay dos grandes nubes distintas a varios miles de años luz de distancia del centro", explica Tadaki. "En la mayoría de las galaxias de estallido estelar, las estrellas se forman activamente en el centro. Por lo tanto, es sorprendente encontrarlas fuera del centronubes "
Yun agrega, "Cómo estas galaxias han podido acumular una cantidad tan grande de gas en primer lugar y luego esencialmente convertir toda la reserva de gas en estrellas en un abrir y cerrar de ojos, cosmológicamente hablando, era una pregunta completamente desconocida sobreque solo podríamos especular. Ahora tenemos las primeras respuestas "
Él dice: "Hasta que este resultado llegó de ALMA, nadie sabía cómo la Naturaleza creó galaxias masivas y jóvenes formadas solo mil millones de años después del Big Bang. Encontrarlas usando el instrumento AzTEC hace 10 años fue un verdadero descubrimiento, pero desafióexplicación."
Con las nuevas observaciones, los miembros del equipo ahora creen que la galaxia monstruosa está alimentada por "un disco extremadamente pesado con gas que de alguna manera se mantiene estable hasta que se acumula suficiente gas. Todavía no sabemos aún cuánto gas se recolecta, por lo querápidamente y lo que evitó que esta enorme reserva de gas se encendiera y se convirtiera en estrellas, como se sabe que el gas hace en el universo local ", agrega Yun.
Los astrónomos descubrieron que las nubes de gas en COSMOS-AzTEC-1 son muy inestables, lo cual es inusual. En una situación normal, señalan, la gravedad interna y la presión externa están equilibradas. Una vez que la gravedad supera la presión, la nube de gas colapsay forma estrellas a un ritmo rápido. Luego, las explosiones de estrellas y supernovas al final del ciclo de vida estelar expulsan gases, lo que aumenta la presión hacia afuera. Como resultado, la gravedad y la presión alcanzan un estado equilibrado y la formación de estrellas continúa en unritmo moderado. De esta forma, la formación de estrellas en las galaxias se autorregula.
Pero en COSMOS-AzTEC-1, la presión es mucho más débil que la gravedad y difícil de equilibrar. Por lo tanto, esta galaxia muestra una formación estelar desbocada y se ha transformado en una galaxia monstruosa imparable. Tadaki, Yun y sus colegas estiman que el gas en COSMOS-AzTEC-1 se consumirá por completo en 100 millones de años, que es 10 veces más rápido que en otras galaxias formadoras de estrellas.
La razón por la cual el gas en COSMOS-AzTEC-1 es tan inestable aún no está claro, pero un fenómeno llamado "fusión de galaxias" es una posible causa. La colisión de galaxias pudo haber transportado eficientemente el gas a un área pequeña y provocó una intensa formación estelar.Tadaki dice: "En este momento, no tenemos evidencia de fusión en esta galaxia. Pero al observar otras galaxias similares con ALMA, queremos revelar la relación entre las fusiones de galaxias y las galaxias monstruosas".
Además de Tadaki y Yun, el equipo de investigación incluye científicos del Observatorio Astronómico Nacional de Japón, el Instituto Nacional de Astrofísica de México, Óptica y Electrónica, la Universidad de Tokio, la Universidad de Groningen, la Universidad de Nagoya, el Instituto Max Planck de Astronomíay RIKEN, Tokio.
ALMA es una asociación de la Organización Europea para la Investigación Astronómica en el Hemisferio Sur, la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU. Y los Institutos Nacionales de Ciencias Naturales de Japón NINS, con la República de Chile. Está financiado por ESO, NSF,el Consejo Nacional de Investigación de Canadá, NINS y el Consejo Nacional de Ciencia de Taiwán y la Academia Sínica de Taiwán y el Instituto de Astronomía y Ciencia Espacial de Corea.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Universidad de Massachusetts en Amherst . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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