Hola amigos: A VUELO DE UN QUINDE EL BLOG., hemos recibido información del Observatorio Austral Europeo ESO, sobre el trabajo del telescopio Atacama Large Millimeter/submillimeter
Array (ALMA), ha sido utilizado para detectar las nubes de gas con
formación estelar más distantes encontradas hasta ahora en galaxias
normales del universo temprano. Las nuevas observaciones permiten a los
astrónomos empezar a ver cómo se construyeron las primeras galaxias y
cómo despejaron la niebla cósmica en la época de reionización. Esta es
la primera vez que pueden verse este tipo de galaxias como algo más que
manchas difusas.
22 de Julio de 2015
El Atacama Large Millimeter/submillimeter
Array (ALMA) se ha utilizado para detectar las nubes de gas con
formación estelar más distantes encontradas hasta ahora en galaxias
normales del universo temprano. Las nuevas observaciones permiten a los
astrónomos empezar a ver cómo se construyeron las primeras galaxias y
cómo despejaron la niebla cósmica en la época de reionización. Esta es
la primera vez que pueden verse este tipo de galaxias como algo más que
manchas difusas.
Cuando las primeras galaxias se empezaron a formar, unos cuantos
cientos de millones años después del Big Bang, el universo estaba
poblado por una niebla de gas de hidrógeno. A medida que empezaron a
aparecer y a aumentar las fuentes brillantes — tanto estrellas como
cuásares alimentados por enormes agujeros negros — estas despejaron la
niebla e hicieron el universo transparente a la luz ultravioleta [1].
Los astrónomos llaman a esto la época de reionización, pero poco se
sabe sobre estas primeras galaxias y, hasta ahora, sólo se han visto
como manchas muy tenues. Sin embargo, gracias a nuevas observaciones que
utilizan las capacidades de ALMA, esto está empezando a cambiar.
Un equipo de astrónomos, liderado por Roberto Maiolino (Laboratorio Cavendish e Instituto Kavli de Cosmología, Universidad de Cambridge, Reino Unido), observó con ALMA unas galaxias que habían sido vistas tan solo unos 800 millones de años después del Big Bang [2]. Los astrónomos no buscaban la luz de las estrellas, sino el débil resplandor del carbono ionizado [3]
procedente de las nubes de gas a partir de las cuales se formaron las
estrellas. Querían estudiar la interacción entre una generación joven de
estrellas y los fríos grumos que se estaban uniendo en el interior de
estas primeras galaxias.
Tampoco buscaban esos escasos objetos extremadamente brillantes —
tales como cuásares o galaxias con tasas muy altas de formación estelar —
que ya habían sido observados. En su lugar, se concentraron en buscar
galaxias algo menos llamativas y mucho más comunes: galaxias que
reionizaron el universo y llegaron a convertirse en la mayoría de las
galaxias que vemos actualmente a nuestro alrededor.
ALMA consiguió captar una señal tenue, pero clara, de carbono (que
brillaba intensamente) de una de las galaxias, llamada BDF2399. Sin
embargo, este resplandor no provenía del centro de la galaxia, sino más
bien de uno de sus lados.
El coautor, Andrea Ferrara (Esuela Normal Superior, Pisa, Italia) explica el significado de los nuevos descubrimientos: "Se
trata de la detección más distante hecha hasta ahora de este tipo de
emisión de una galaxia 'normal', vista menos de mil millones de años
después del Big Bang. Nos da la oportunidad de ver la acumulación de las
primeras galaxias. Por primera vez estamos viendo galaxias tempranas,
no sólo como pequeñas manchas, ¡sino como objetos con estructura
interna!".
Los astrónomos piensan que el motivo por el cual el brillo no está en
el centro de la galaxia puede deberse a que las nubes centrales están
siendo perturbadas por el entorno hostil creado por las estrellas recién
formadas (tanto por su intensa radiación como por los efectos de
explosiones de supernova), mientras que el resplandor del carbono es el
trazador de gas frío que está siendo acretado desde el medio
intergaláctico.
Combinando las nuevas observaciones de ALMA con simulaciones por
ordenador, ha sido posible comprender en detalle los procesos clave que
tienen lugar dentro de las primeras galaxias. Los efectos de la
radiación de las estrellas, la supervivencia de nubes moleculares, el
escape de las radiaciones ionizantes y la compleja estructura del medio
interestelar ahora pueden calcularse y compararse con la observación. Se
cree que BDF2399 puede ser un ejemplo típico de las galaxias
responsables de la reionización.
"Hemos estado intentando entender el medio interestelar y la
formación de las fuentes de reionización durante muchos años.
Finalmente, es muy emocionante ser capaces de probar las predicciones y
las hipótesis con datos reales de ALMA y abrir así un nuevo conjunto de
preguntas. Este tipo de observaciones nos permitirán aclarar muchos de
los controvertidas problemas que tenemos con la formación de las
primeras estrellas y galaxias en el universo", añade Andrea Ferrara.
Roberto Maiolino concluye: "sin ALMA, este estudio habría sido
sencillamente imposible, ya que ningún otro instrumento puede alcanzar
la sensibilidad y la resolución espacial necesarias. Aunque esta es una
de las observaciones más profundas de ALMA hasta el momento, aún está
lejos de alcanzar su capacidad máxima. En el futuro, ALMA obtendrá
imágenes de la estructura fina de las galaxias primordiales y trazará en
detalle la formación de las primeras galaxias."
Notas
[1] El hidrógeno neutro
absorbe muy eficientemente toda la luz ultravioleta de alta energía
emitida por estrellas calientes jóvenes. En consecuencia, estas
estrellas son casi imposibles de observar en el universo temprano. Al
mismo tiempo, la luz ultravioleta absorbida ioniza el hidrógeno,
haciéndolo totalmente transparente. Las estrellas calientes están, por
lo tanto, creando burbujas transparentes en el gas. Una vez que estas
burbujas se fusionan y llenan todo espacio, la reionización se ha
completado y el universo se vuelve transparente.
[3] Los astrónomos están especialmente
interesados en el carbono ionizado, ya que esta línea espectral se
lleva la mayor parte de la energía inyectada por las estrellas y permite
a los astrónomos trazar el gas frío a partir del cual se forman las
estrellas. En concreto, el equipo buscaba la emisión de carbono ionizado
individualmente (conocido como [C II]). Esta radiación se emite en una
longitud de onda de 158 micrómetros y tras estirarse por la expansión
del universo llega a ALMA exactamente en la longitud de onda adecuada
para que pueda ser detectada: unos 1,3 milímetros.
Información adicional
Este trabajo de investigación fue
presentado en el artículo científico “The assembly of “normal” galaxies
at z∼7 probed by ALMA”, por R. Maiolino et al., que aparece en la
revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society del 22 de julio de 2015.
El equipo está formado por R. Maiolino (Laboratorio Cavendish,
Universidad de Cambridge, Reino Unido; Instituto Kavli de Cosmología,
Universidad de Cambridge, Reino Unido); S. Carniani (Laboratorio
Cavendish; Instituto Kavli de Cosmología; Universidad de Florencia,
Italia); A. Fontana (INAF–Observatorio Astronómico de Roma, Italia); L.
Vallini (Escuela Normal Superior, Pisa, Italia; Universidad de Bolonia,
Italia); L. Pentericci (INAF–Observatorio Astronómico de Roma, Italia);
A. Ferrara (Escuela Normal Superior, Pisa, Italia); E. Vanzella
(INAF–Observatorio Astronómico de Bolonia, Italia); A. Grazian
(INAF–Observatorio Astronómico de Roma, Italia); S. Gallerani (Escuela
Normal Superior, Pisa, Italia); M. Castellano (INAF–Observatorio
Astronómico de Roma, Italia); S. Cristiani (INAF–Observatorio
Astronómico de Trieste, Italia); G. Brammer (Instituto de ciencias del
Telescopio Espacial, Baltimore, Maryland, EE.UU.); P. Santini
(INAF–Observatorio Astronómico de Roma, Italia); J. Wagg (Organización
SKA -Square Kilometre Array-, Observatorio Jodrell Bank, Reino Unido) y R. Williams (Laboratorio Cavendish; Instituto Kavli de Cosmología).
El conjunto ALMA, ( Atacama Large Millimeter/submillimeter Array)
es una instalación astronómica internacional fruto de la colaboración
entre ESO, la Fundación Nacional para la Ciencia de EE.UU. (NSF, National Science Foundation) y los Institutos Nacionales de Ciencias Naturales de Japón (NINS, National Institutes of Natural Sciences)
en cooperación con la República de Chile. ALMA está financiado por ESO
en nombre de sus países miembros; por la NSF en cooperación con el
Consejo Nacional de Investigación de Canadá (NRC, National Research Council) y el Consejo Nacional de Ciencias de Taiwán (NSC, National Science Council),
y por el NINS en cooperación con la Academia Sinica (AS) de Taiwán y el
Instituto de Astronomía y Ciencias Espaciales de Corea (KASI, Korea Astronomy and Space Science Institute).
La construcción y operaciones de ALMA están lideradas por ESO en
nombre de sus países miembros; por el Observatorio Nacional de
Radioastronomía (NRAO, National Radio Astronomy Observatory), gestionado por Associated Universities, Inc.
(AUI), en América del Norte; y por el Observatorio Astronómico Nacional
de Japón (NAOJ, Observatorio Astronómico Nacional de Japón) en Asia
Oriental. El Observatorio Conjunto ALMA (Observatorio Conjunto ALMA, JAO)
proporciona al proyecto la unificación tanto del liderazgo como de la
gestión de la construcción, puesta a punto y operaciones de ALMA.
ESO es la principal organización astronómica intergubernamental de
Europa y el observatorio astronómico más productivo del mundo. Cuenta
con el respaldo de dieciséis países: Alemania, Austria, Bélgica, Brasil,
Dinamarca, España, Finlandia, Francia, Italia, Países Bajos, Polonia,
Portugal, el Reino Unido, República Checa, Suecia y Suiza, junto con el
país anfitrión, Chile. ESO desarrolla un ambicioso programa centrado en
el diseño, construcción y operación de poderosas instalaciones de
observación terrestres que permiten a los astrónomos hacer importantes
descubrimientos científicos. ESO también desarrolla un importante papel
al promover y organizar la cooperación en investigación astronómica. ESO
opera en Chile tres instalaciones de observación únicas en el mundo: La
Silla, Paranal y Chajnantor. En Paranal, ESO opera el Very Large Telescope,
el observatorio óptico más avanzado del mundo, y dos telescopios de
rastreo. VISTA (siglas en inglés de Telescopio de Rastreo Óptico e
Infrarrojo para Astronomía) trabaja en el infrarrojo y es el telescopio
de rastreo más grande del mundo, y el VST (VLT Survey Telescope,
Telescopio de Rastreo del VLT) es el telescopio más grande diseñado
exclusivamente para rastrear el cielo en luz visible. ESO es el socio
europeo de un revolucionario telescopio, ALMA, actualmente el mayor
proyecto astronómico en funcionamiento del mundo. Además, cerca de
Paranal, en Cerro Armazones, ESO está construyendo el E-ELT (European Extremely Large Telescope),
el telescopio óptico y de infrarrojo cercano de 39 metros que llegará a
ser “el ojo más grande del mundo para mirar el cielo”.
Las traducciones de las notas de prensa de ESO las llevan a cabo
miembros de la Red de Divulgación de la Ciencia de ESO (ESON por sus
siglas en inglés), que incluye a expertos en divulgación y comunicadores
científicos de todos los países miembros de ESO y de otras naciones.
El nodo español de la red ESON está representado por J. Miguel Mas Hesse y Natalia Ruiz Zelmanovitch.
El nodo español de la red ESON está representado por J. Miguel Mas Hesse y Natalia Ruiz Zelmanovitch.
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José Miguel Mas Hesse
Centro de Astrobiología (INTA-CSIC)
Madrid, España
Tlf.: (+34) 91 813 11 96
Correo electrónico: mm@cab.inta-csic.es
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Roberto Maiolino
Cavendish Laboratory & Kavli Institute for Cosmology, University of Cambridge
Cambridge, United Kingdom
Tlf.: +44 1223 761661
Móvil: +44 7557 774718
Correo electrónico: r.maiolino@mrao.cam.ac.uk
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Andrea Ferrara
Scuola Normale Superiore
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Móvil: +39 329 0715067
Correo electrónico: andrea.ferrara@sns.it
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Esta es una traducción de la nota de prensa de ESO eso1530.
ESOGuillermo Gonzalo Sánchez Achutegui
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