NASA : NASA Telescopes Uncover Early Construction of Giant Galaxy .- Observan las Primeras Etapas de la Construcción de una Galaxia Gigante

Artist impression of a firestorm of star birth deep inside core of young, growing elliptical galaxy.

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NASA, Z. Levay, G. Bacon (STScI)

 

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Astronomers have for the first time caught a glimpse of the earliest stages of massive galaxy construction. The building site, dubbed “Sparky,” is a dense galactic core blazing with the light of millions of newborn stars that are forming at a ferocious rate.

The discovery was made possible through combined observations from NASA’s Hubble and Spitzer space telescopes, the W.M. Keck Observatory in Mauna Kea, Hawaii, and the European Space Agency's Herschel space observatory, in which NASA plays an important role.

A fully developed elliptical galaxy is a gas-deficient gathering of ancient stars theorized to develop from the inside out, with a compact core marking its beginnings. Because the galactic core is so far away, the light of the forming galaxy that is observable from Earth was actually created 11 billion years ago, just 3 billion years after the Big Bang.

Although only a fraction of the size of the Milky Way, the tiny powerhouse galactic core already contains about twice as many stars as our own galaxy, all crammed into a region only 6,000 light-years across. The Milky Way is about 100,000 light-years across.

“We really hadn’t seen a formation process that could create things that are this dense,” explained Erica Nelson of Yale University in New Haven, Connecticut, lead author of the study. “We suspect that this core-formation process is a phenomenon unique to the early universe because the early universe, as a whole, was more compact. Today, the universe is so diffuse that it cannot create such objects anymore.”

In addition to determining the galaxy’s size from the Hubble images, the team dug into archival far-infrared images from Spitzer and Herschel. This allowed them to see how fast the galaxy core is creating stars. Sparky produced roughly 300 stars per year, compared to the 10 stars per year produced by our Milky Way.

“They’re very extreme environments,” Nelson said. “It’s like a medieval cauldron forging stars. There’s a lot of turbulence, and it’s bubbling. If you were in there, the night sky would be bright with young stars, and there would be a lot of dust, gas, and remnants of exploding stars. To actually see this happening is fascinating.”

Astronomers theorize that this frenzied star birth was sparked by a torrent of gas flowing into the galaxy’s core while it formed deep inside a gravitational well of dark matter, invisible cosmic material that acts as the scaffolding of the universe for galaxy construction.

Observations indicate that the galaxy had been furiously making stars for more than a billion years. It is likely that this frenzy eventually will slow to a stop, and that over the next 10 billion years other smaller galaxies may merge with Sparky, causing it to expand and become a mammoth, sedate elliptical galaxy.

“I think our discovery settles the question of whether this mode of building galaxies actually happened or not,” said team-member Pieter van Dokkum of Yale University. “The question now is, how often did this occur? We suspect there are other galaxies like this that are even fainter in near-infrared wavelengths. We think they’ll be brighter at longer wavelengths, and so it will really be up to future infrared telescopes such as NASA’s James Webb Space Telescope to find more of these objects.”

The paper appears in the Aug. 27 issue of the journal Nature.

The Hubble Space Telescope is a project of international cooperation between NASA and the European Space Agency. NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland, manages the telescope. The Space Telescope Science Institute (STScI) in Baltimore conducts Hubble science operations. STScI is operated for NASA by the Association of Universities for Research in Astronomy, Inc., in Washington.

NASA's Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, California, manages the Spitzer Space Telescope mission for NASA's Science Mission Directorate in Washington. Science operations are conducted at the Spitzer Science Center at the California Institute of Technology in Pasadena. Spacecraft operations are based at Lockheed Martin Space Systems Company, Littleton, Colorado. Data are archived at the Infrared Science Archive housed at the Infrared Processing and Analysis Center at Caltech. Caltech manages JPL for NASA.

For more information about Spitzer, visit:

http://www.nasa.gov/spitzer

For images and more information about Hubble, visit:

http://www.nasa.gov/hubble

 

Observan las Primeras Etapas de la Construcción de una Galaxia Gigante.-

28.08.14.- Los astrónomos han logrado ver por primera vez las primeras etapas de la construcción galaxia masiva. La obra llamada "Sparky", es un denso núcleo galáctico ardiendo con la luz de millones de estrellas recién nacidas que se están formando a un ritmo feroz.

El descubrimiento fue posible a través de observaciones combinadas de los telescopios espaciales Hubble y Spitzer de la NASA, el Observatorio Keck en Mauna Kea, Hawai, y el observatorio espacial Herschel de la Agencia Espacial Europea, en el que la NASA juega un papel muy importante.

Una galaxia elíptica totalmente desarrollada es una recolección de gas deficiente de estrellas antiguas que, en teoría, se desarrolla desde adentro hacia afuera, con un núcleo compacto que marca sus inicios. Debido a que el núcleo de la galaxia está tan lejos, la luz de la galaxia observable desde la Tierra se creó en realidad hace 11.000 millones de años, sólo 3.000 millones de años después del Big Bang.

Aunque sólo abarca una fracción del tamaño de la Vía Láctea, el pequeño núcleo galáctico ya contiene aproximadamente el doble de estrellas que nuestra propia galaxia, todas hacinadas en una región de sólo 6.000 años luz de diámetro. La Vía Láctea tiene unos 100.000 años luz de diámetro.

"Realmente no habíamos visto un proceso de formación que pudiera crear cosas con esta densidad", dijo Erica Nelson, de la Universidad de Yale en New Haven, Connecticut, y autora principal del estudio. "Tenemos la sospecha de que este proceso de formación del núcleo es un fenómeno exclusivo de los inicios del universo, porque el universo temprano, en su conjunto, era más compacto. Hoy en día, el universo es tan difuso que no puede crear ya este tipo de objetos".

Representación artística de un núcleo galáctico ardiendo con la luz de millones de estrellas recién nacidas. Image Credit: NASA

 

Además de determinar el tamaño de la galaxia a partir de las imágenes del Hubble, el equipo se fijó en imágenes del infrarrojo lejano de los archivos de Spitzer y Herschel. Esto les permitió ver lo rápido que el núcleo de la galaxia está creando estrellas. Sparky produjo alrededor de 300 estrellas por año, en comparación con las 10 estrellas por año producidas por nuestra Vía Láctea.

"Son ambientes muy extremos", dijo Nelson. "Es como una caldera medieval forjando estrellas. Hay mucha turbulencia, y está burbujeando. Si estubiéramos allí, el cielo de la noche sería brillante con estrellas jóvenes, y habría una gran cantidad de polvo, gas y restos de explosiones de estrellas. Realmente ver este acontecimiento es fascinante ".

Los astrónomos teorizan que este nacimiento de estrellas frenético fue provocado por un torrente de gas que fluye en el núcleo de la galaxia, mientras que se formó en el interior de un pozo gravitatorio de la materia oscura, materia cósmica invisible que actúa como el andamiaje del universo para la construcción de la galaxia.

Las observaciones indican que la galaxia estuvo produciendo con furia estrellas durante más de mil millones de años. Es probable que este frenesí, con el tiempo, se ralentice hasta detenerse, y que en los próximos 10.000 millones de años otras galaxias más pequeñas podrían fusionarse con Sparky, haciendo que se expanda y se convierta en una gigantesca y tranquila galaxia elíptica.

"Creo que nuestro descubrimiento resuelve la cuestión de si este modo de construcción de galaxias realmente ocurrió o no", dijo un miembro del equipo, Pieter van Dokkum, de la Universidad de Yale. "La pregunta ahora es, ¿con qué frecuencia ocurre esto? Sospechamos que hay otras galaxias como esta que son aún más débiles en longitudes de onda del infrarrojo cercano. Nosotros creemos que serán más brillantes en longitudes de onda más largas, y serán telescopios infrarrojos como el Telescopio Espacial James Webb de la NASA los que encuentren más de estos objetos ".

NASA

Guillermo Gonzalo Sánchez Achutegui

ayabaca@gmail.com

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