Los astrónomos que usan el Atacama Large Millimeter / submillimeter Array ALMA han visto la luz de una galaxia masiva vista solo 970 millones de años después del Big Bang. Esta galaxia, llamada MAMBO-9, es la galaxia polvorienta más distante que forma estrellasalguna vez se ha observado sin la ayuda de una lente gravitacional.
Las galaxias polvorientas que forman estrellas son los viveros estelares más intensos del universo. Forman estrellas a una velocidad de hasta unos miles de veces la masa del Sol por año la tasa de formación estelar de nuestra Vía Láctea es solo tres solaresmasas por año y contienen cantidades masivas de gas y polvo. No se espera que tales galaxias monstruosas se hayan formado temprano en la historia del universo, pero los astrónomos ya han descubierto varias de ellas como se vio cuando el cosmos era menos de mil millones de añosde edad. Una de ellas es la galaxia SPT0311-58, que ALMA observó en 2018.
Debido a su comportamiento extremo, los astrónomos piensan que estas galaxias polvorientas juegan un papel importante en la evolución del universo. Pero encontrarlas es más fácil decirlo que hacerlo. "Estas galaxias tienden a esconderse a simple vista", dijo Caitlin Casey delUniversidad de Texas en Austin y autor principal de un estudio publicado en el Revista astrofísica . "Sabemos que están ahí afuera, pero no son fáciles de encontrar porque su luz estelar está oculta en las nubes de polvo".
La luz del MAMBO-9 ya fue detectada hace diez años por el coautor Manuel Aravena, usando el instrumento Max-Planck Millimeter BOlometer MAMBO en el telescopio IRAM de 30 metros en España y el interferómetro Plateau de Bure en Francia. Pero estoslas observaciones no fueron lo suficientemente sensibles como para revelar la distancia de la galaxia. "Teníamos dudas sobre si era real, porque no podíamos encontrarla con otros telescopios. Pero si era real, tenía que estar muy lejos", dice.Aravena, que en ese momento era estudiante de doctorado en Alemania y actualmente trabaja para la Universidad Diego Portales en Chile.
Gracias a la sensibilidad de ALMA, Casey y su equipo ahora han podido determinar la distancia de MAMBO-9. "Encontramos la galaxia en una nueva encuesta de ALMA diseñada específicamente para identificar galaxias polvorientas en el universo temprano", dijoCasey: "Y lo que tiene de especial esta observación, es que esta es la galaxia polvorienta más distante que hemos visto sin obstrucciones".
La luz de las galaxias distantes a menudo está obstruida por otras galaxias más cercanas a nosotros. Estas galaxias en el frente funcionan como una lente gravitacional: doblan la luz de la galaxia más distante. Este efecto de lente hace que sea más fácil para los telescopios detectar objetos distantes así es como ALMA pudo ver la galaxia SPT0311-58. Pero también distorsiona la imagen del objeto, haciendo que sea más difícil distinguir los detalles.
En este estudio, los astrónomos vieron MAMBO-9 directamente, sin lente, y esto les permitió medir su masa. "La masa total de gas y polvo en la galaxia es enorme: diez veces más que todas las estrellas en elVía Láctea. Esto significa que todavía tiene que construir la mayoría de sus estrellas ", explicó Casey. La galaxia consta de dos partes, y está en proceso de fusión".
Casey espera encontrar galaxias polvorientas más distantes en la encuesta de ALMA, que dará una idea de cuán comunes son, cómo se formaron estas galaxias masivas tan temprano en el universo y por qué están tan polvorientas ".producto de estrellas moribundas ", dijo." Esperamos cien veces más estrellas que polvo. Pero MAMBO-9 aún no ha producido tantas estrellas y queremos descubrir cómo se puede formar polvo tan rápido después del Big Bang ".
"Las observaciones con tecnología nueva y más capaz pueden producir hallazgos inesperados como MAMBO-9", dijo Joe Pesce, Oficial de Programas de la Fundación Nacional de Ciencias para NRAO y ALMA. "Si bien es difícil explicar una galaxia tan masiva tan temprano en la historiadel universo, descubrimientos como este permiten a los astrónomos desarrollar una mejor comprensión y hacer más preguntas sobre el universo ".
La luz de MAMBO-9 viajó unos 13 mil millones de años para llegar a las antenas de ALMA el universo tiene hoy aproximadamente 13.8 mil millones de años. Eso significa que podemos ver cómo era la galaxia en el pasado. Hoy, la galaxia probablementeser aún más grande, contener cien veces más estrellas que la Vía Láctea, residir en un cúmulo de galaxias masivo.
El Observatorio Nacional de Radioastronomía es una instalación de la National Science Foundation, operada bajo un acuerdo cooperativo de Associated Universities, Inc.
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Materiales proporcionado por Observatorio Nacional de Radioastronomía . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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