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El telescopio ALMA en Chile ya esta revolucionando la forma en que vemos a las estrellas.

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Mirando hacia atrás hace 13 mil millones de años en el pasado de nuestro universo, un grupo de científicos descubrió por primera vez el monstruo de la galaxia COSMOS-AzTEC-1 utilizando el Telescopio James Clerk Maxwell  en Hawai y luego siguió con observaciones usando el  Telescopio Gran Milímetro  (LMT) en México y el Atacama Large Millimeter / submilimeter Array  (ALMA) en Chile.

Lo que encontraron fue sorprendente: no solo esta galaxia formaba estrellas a una velocidad inesperadamente alta, sino que las nubes que alimentaban el nacimiento de las estrellas también eran inusuales. Las galaxias que forman estrellas a velocidades más altas se denominan galaxias de estallido de estrellas, y COSMOS-AzTEC-1 parecía encajar en ese arquetipo. Sin embargo, en galaxias estelares, la formación estelar ocurre predominantemente en el centro de la galaxia.

Sorprendentemente, los astrónomos detectaron dos nubes masivas de gas a varios miles de años luz de donde pensaban que la formación de estrellas debería concentrarse. Cuando investigaron más de cerca, encontraron que el gas en COSMOS-AzTEC-1 es extremadamente inestable, alimentando la formación de estrellas fuera de control y convirtiéndolo en una galaxia monstruosa. Y, sin embargo, cuando los científicos intentaron modelar esta galaxia, sus simulaciones por computadora no pudieron explicar todas sus características.

En pocas palabras, COSMOS-AzTEC-1 no debería existir.

El equipo internacional de científicos, liderado por el Dr. Ken-ichi Tadaki del  Observatorio Astronómico Nacional de Japón , que descubrió el COSMOS-AzTEC-1, publicó sus descubrimientos en Nature  el miércoles, informando que lograron una resolución angular sin precedentes al observar la galaxia con ALMA. . La mala resolución ha impedido los estudios de galaxias con brillo submilimétrico en el universo primitivo y ha sido un obstáculo para comprender sus propiedades físicas y dinámicas.

Estudiar galaxias como COSMOS-AzTEC-1 es importante, ya que se cree que son los antecesores antiguos de galaxias masivas en el universo actual, y la resolución mejorada ha revelado varios hallazgos inesperados. Además de las misteriosas nubes descentradas, COSMOS-AzTEC-1 tiene un disco de gas ordenado, en rotación regular, en lugar de una distribución más caótica, que es lo que los científicos esperaban. Esto no solo complica el modelo común de la evolución temprana de la galaxia, sino que hace que las futuras observaciones de alta resolución de galaxias similares sean un imperativo.

Afortunadamente, las observaciones de ALMA no solo provocaron más enigmas para que los científicos las resolvieran; También respondieron muchas preguntas de larga data sobre la naturaleza de las galaxias en el universo primitivo. Antes de ALMA, los astrónomos sabían que las galaxias masivas y jóvenes existían solo mil millones de años después del Big Bang, pero no podían responder cómo se formaban estas galaxias o cómo podían acumular reservas masivas de gas tan rápidamente.

Una de las pistas que este equipo de investigación descubrió estaba oculta en la naturaleza de las nubes de gas de COSMOS-AzTEC-1, una característica que anteriormente no se podía observar. En galaxias normales, las nubes de gas están en equilibrio; la gravedad que empuja la nube hacia adentro se equilibra por la presión gaseosa que empuja hacia afuera. Dadas las condiciones ambientales adecuadas, la gravedad eventualmente se vuelve más fuerte que la presión, causando que la nube colapse, se vuelva extremadamente densa y comience a formar estrella.

Estrellas y sus eventuales supernovas

Aumentan la presión exterior dentro del gas, estabilizándola y regulando la velocidad de formación de la estrella. En COSMOS-AzTEC-1, las nubes de gas son extremadamente inestables, y la presión hacia el exterior es significativamente más débil que la gravedad, lo que evita la estabilización mencionada anteriormente. En cambio, COSMOS-AzTEC-1 tiene una tasa de formación de estrellas fuera de control 1000 veces superior a la de nuestra galaxia Vía Láctea, y el equipo de Tadaki estima que se quedará sin gas en solo 100 millones de años.

El mecanismo que causa la inestabilidad del gas de COSMOS-AzTEC-1 sigue sin estar claro. Tadaki y sus colegas plantean la hipótesis de que podría deberse a una fusión de galaxias: una colisión entre dos o más galaxias que pueden transportar gas de manera eficiente a través de la galaxia y pueden iniciar una explosión de formación estelar. Sin embargo, sus observaciones actuales no detectaron ninguno de los signos de tal evento, y una fusión no explicaría completamente cómo COSMOS-AzTEC-1 pudo evitar que su enorme exceso de gas se convirtiera en estrellas antes de que comenzara su período de estallido estelar .

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