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Hubble encuentra galaxias masivas y tempranas que funcionan en vacío

Fecha :
22 de septiembre de 2021
Fuente :
Centro de vuelos espaciales de la NASA / Goddard
Resumen :
Cuando el universo tenía unos 3.000 millones de años, solo el 20% de su edad actual, experimentó el período de nacimiento de estrellas más prolífico de su historia. Pero cuando el Telescopio Espacial Hubble de la NASA y el Atacama Large Millimeter / submillimeter Array ALMAen el norte de Chile miraron hacia los objetos cósmicos en este período, encontraron algo extraño: seis galaxias tempranas, masivas, 'muertas' que se habían quedado sin el gas de hidrógeno frío necesario para hacer estrellas. Sin más combustible para la formación de estrellas, estas galaxias fueron literalmentequedarse sin nada.
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HISTORIA COMPLETA

Cuando el universo tenía unos 3.000 millones de años, solo el 20% de su edad actual, experimentó el período de nacimiento de estrellas más prolífico de su historia. Pero cuando el Telescopio Espacial Hubble de la NASA y el Atacama Large Millimeter / submillimeter Array ALMAen el norte de Chile miraron hacia los objetos cósmicos en este período, encontraron algo extraño: seis galaxias tempranas, masivas, "muertas" que se habían quedado sin el gas de hidrógeno frío necesario para hacer estrellas.

Sin más combustible para la formación de estrellas, estas galaxias se estaban quedando literalmente vacías. Los hallazgos se publican en la revista Naturaleza.

"En este punto de nuestro universo, todas las galaxias deberían estar formando muchas estrellas. Es la época pico de formación estelar", explicó la autora principal Kate Whitaker, profesora asistente de astronomía en la Universidad de Massachusetts, Amherst. Whitaker también es asociadafacultad en el Cosmic Dawn Center en Copenhague, Dinamarca. "Entonces, ¿qué pasó con todo el gas frío en estas galaxias tan temprano?"

Este estudio es un ejemplo clásico de la armonía entre las observaciones de Hubble y ALMA. Hubble identificó en qué lugar de las galaxias existen las estrellas, mostrando dónde se formaron en el pasado. Al detectar el polvo frío que sirve como proxy del gas de hidrógeno frío, ALMA mostró a los astrónomos dónde podrían formarse estrellas en el futuro si hubiera suficiente combustible presente.

Usando los telescopios propios de la naturaleza

El estudio de estas galaxias tempranas, distantes y muertas fue parte del programa REQUIEM, que significa resolución de galaxias magnificadas QUIEscent en alto corrimiento al rojo. El corrimiento al rojo ocurre cuando la luz se estira por la expansión del espacio y parece desplazada hacia el rojoparte del espectro. Cuanto más lejos está una galaxia con respecto al observador, más roja parece.

El equipo de REQUIEM utiliza cúmulos de galaxias en primer plano extremadamente masivos como telescopios naturales. La inmensa gravedad de un cúmulo de galaxias deforma el espacio, doblando y magnificando la luz de los objetos del fondo. Cuando una galaxia temprana, masiva y muy distante se coloca detrás de un cúmulo de este tipo,parece muy estirado y ampliado, lo que permite a los astrónomos estudiar detalles que de otro modo serían imposibles de ver. Esto se denomina "lente gravitacional fuerte".

Solo combinando la exquisita resolución de Hubble y ALMA con esta potente lente, el equipo de REQUIEM pudo comprender la formación de estas seis galaxias, que aparecen como lo hicieron solo unos pocos miles de millones de años después del Big Bang.

"Al usar lentes gravitacionales fuertes como un telescopio natural, podemos encontrar las primeras galaxias distantes, más masivas y las primeras en detener su formación estelar", dijo Whitaker. "Me gusta pensar en ello como hacer ciencia de la década de 2030 o40, con potentes telescopios espaciales de próxima generación, pero hoy en día combinando las capacidades de Hubble y ALMA, que se ven impulsadas por potentes lentes ".

"REQUIEM reunió la muestra más grande hasta la fecha de estas galaxias muertas, raras y con lentes fuertes en el universo temprano, y la clave aquí es la lente fuerte", dijo Mohammad Akhshik, investigador principal del programa de observación del Hubble.la luz en todas las longitudes de onda para que sea más fácil de detectar, y también obtienes una mayor resolución espacial cuando tienes estas galaxias extendidas por el cielo. Básicamente, puedes ver dentro de ellas a escalas físicas mucho más finas para descubrir qué está sucediendo ".

Vive rápido, muere joven

Este tipo de galaxias muertas no parecen rejuvenecer, incluso a través de posteriores fusiones menores y acumulaciones de pequeñas galaxias cercanas y gas. Engullir cosas a su alrededor en su mayoría simplemente "hincha" las galaxias. Si la formación de estrellas vuelve a encenderse, Whitaker lo describió como "una especie de glaseado". Aproximadamente 11 mil millones de años después, en el universo actual, se cree que estas galaxias anteriormente compactas evolucionaron para ser más grandes, pero aún están muertas en términos de cualquier nueva formación estelar.

Estas seis galaxias vivieron vidas rápidas y furiosas, creando sus estrellas en un tiempo notablemente corto. El motivo por el cual cerraron la formación estelar tan temprano sigue siendo un enigma.

Whitaker propone varias explicaciones posibles: "¿Se encendió un agujero negro supermasivo en el centro de la galaxia y calentó todo el gas? Si es así, el gas aún podría estar allí, pero ahora está caliente. O podría haber sido expulsado y ahorase le impide volver a acumularse en la galaxia. ¿O la galaxia simplemente lo usó todo y se cortó el suministro? Estas son algunas de las preguntas abiertas que continuaremos explorando con nuevas observaciones en el futuro ".

El telescopio espacial Hubble es un proyecto de cooperación internacional entre la NASA y la ESA Agencia Espacial Europea. El Goddard Space Flight Center de la NASA en Greenbelt, Maryland, administra el telescopio. El Space Telescope Science Institute STScI en Baltimore, Maryland, dirige el telescopio.Operaciones científicas del Hubble. STScI es operado para la NASA por la Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía, en Washington, DC


Fuente de la historia :

Materiales proporcionado por Centro de vuelos espaciales de la NASA / Goddard . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.


Referencia de la revista :

  1. Whitaker, KE, Williams, CC, Mowla, L. et al. Apagar la formación de estrellas debido a la falta de entrada de gas a las galaxias . Naturaleza , DOI 2021 : 10.1038 / s41586-021-03806-7

cite esta página :

NASA / Goddard Space Flight Center. "Hubble encuentra primeras galaxias masivas funcionando en vacío". ScienceDaily. ScienceDaily, 22 de septiembre de 2021. .
NASA / Goddard Space Flight Center. 2021, 22 de septiembre. Hubble encuentra galaxias tempranas masivas que funcionan en vacío. ScienceDaily . Obtenido el 22 de septiembre de 2021 de www.science-things.com/releases/2021/09/210922121920.htm
NASA / Goddard Space Flight Center. "Hubble encuentra primeras galaxias masivas funcionando en vacío". ScienceDaily. Www.science-things.com/releases/2021/09/210922121920.htm consultado el 22 de septiembre de 2021.

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