Cuando los astrónomos miran profundamente en el cielo nocturno, observan cómo era el Universo hace mucho tiempo. Debido a que la velocidad de la luz es finita, estudiar las galaxias observables más distantes nos permite vislumbrar miles de millones de años en el pasado cuando el Universoera muy joven y las galaxias acababan de comenzar a formar estrellas. El estudio de este "Universo temprano" es una de las últimas fronteras en astronomía y es esencial para construir modelos astrofísicos precisos y consistentes. Un objetivo clave de los científicos es identificar todas las galaxias en elprimeros mil millones de años de historia cósmica y para medir la velocidad a la que las galaxias crecían formando nuevas estrellas.
Se han realizado varios esfuerzos durante las últimas décadas para observar galaxias distantes, que se caracterizan por emisiones electromagnéticas que se desplazan fuertemente hacia el rojo desplazadas hacia longitudes de onda más largas antes de llegar a la Tierra. Hasta ahora, nuestro conocimiento de las primeras galaxias se ha basado principalmente en observacionescon el telescopio espacial Hubble HST y los grandes telescopios terrestres, que sondean su emisión ultravioleta UV. Sin embargo, recientemente, los astrónomos han comenzado a utilizar la capacidad única del telescopio Atacama Large Millimeter / submillimeter Array ALMApara estudiar galaxias distantes en longitudes de onda submilimétricas. Esto podría ser particularmente útil para estudiar galaxias polvorientas no detectadas en los estudios del HST debido a la emisión de UV que absorbe el polvo. Dado que ALMA observa en longitudes de onda submilimétricas, puede detectar estas galaxias observando las emisiones de polvo en su lugar.
En un gran programa en curso llamado REBELS Reionization-Era Bright Emission Line Survey, los astrónomos están utilizando ALMA para observar las emisiones de 40 galaxias objetivo en el amanecer cósmico. Con este conjunto de datos, han descubierto recientemente que las regiones alrededor de algunas de estaslas galaxias contienen más de lo que parece.
Al analizar los datos observados para dos galaxias REBELS, el Dr. Yoshinobu Fudamoto del Instituto de Investigación para la Ciencia y la Ingeniería de la Universidad de Waseda, Japón, y el Observatorio Astronómico Nacional de Japón NAOJ, notó una fuerte emisión de polvo y carbono ionizado individualmenteen posiciones sustancialmente desplazadas de los objetivos iniciales. Para su sorpresa, incluso los equipos altamente sensibles como el HST no pudieron detectar ninguna emisión de rayos ultravioleta de estos lugares. Para comprender estas misteriosas señales, Fudamoto y sus colegas investigaron el asunto más a fondo.
En su último artículo publicado en Nature, presentaron un análisis exhaustivo, revelando que estas emisiones inesperadas provenían de dos galaxias previamente desconocidas ubicadas cerca de los dos objetivos REBELS originales. Estas galaxias no son visibles en las longitudes de onda UV o visibles, ya que son casicompletamente oscurecido por el polvo cósmico. Uno de ellos representa la galaxia oscurecida por el polvo más distante descubierta hasta ahora.
Lo más sorprendente de este hallazgo fortuito es que las galaxias recién descubiertas, que se formaron hace más de 13 mil millones de años, no son extrañas en absoluto en comparación con las galaxias típicas de la misma época. "Estas nuevas galaxias se perdieron no porqueson extremadamente raras, pero solo porque están completamente oscurecidas por el polvo ", explica Fudamoto. Sin embargo, es poco común encontrar galaxias tan" polvorientas "en el período temprano del Universo menos de mil millones de años después del Big Bang, lo que sugiereque el censo actual de formación de galaxias tempranas es probablemente incompleto, y requeriría estudios ciegos más profundos. "Es posible que hayamos perdido hasta una de cada cinco galaxias en el Universo temprano hasta ahora", agrega Fudamoto.
Los investigadores esperan que la capacidad sin precedentes del Telescopio Espacial James Webb JWST y su fuerte sinergia con ALMA conduzcan a avances significativos en este campo en los próximos años ". Completando nuestro censo de galaxias tempranas con el polvo que falta actualmenteLas galaxias oscuras, como las que encontramos esta vez, serán uno de los principales objetivos de los estudios de JWST y ALMA en un futuro próximo ", afirma Pascal Oesch de la Universidad de Ginebra.
En general, este estudio constituye un paso importante para descubrir cuándo comenzaron a formarse las primeras galaxias en el Universo temprano, lo que a su vez nos ayudará a comprender dónde nos encontramos hoy.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Waseda . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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