Los astrónomos identifican una galaxia muy distante (pero no la más distante) - Las Ciencias - 2020

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Anonim

El universo es un lugar grande, y al mirar a través de él, los astrónomos pueden mirar hacia atrás en el tiempo. Aquí se verá una galaxia o supernova tan lejana que tardará dos mil millones de años en alcanzar su luz, tal como apareció hace dos mil millones de años. Sorprendentemente, los mejores telescopios de hoy pueden mirar a lo largo de la mayor parte del tiempo cósmico, espiando galaxias tal como se veían cientos de millones de años después del Big Bang.

Eso es exactamente lo que un equipo de investigadores japoneses ha hecho ahora con el Telescopio Subaru de 8.2 metros en Hawai. El grupo, liderado por Takatoshi Shibuya de la Universidad de Graduados para Estudios Avanzados en Tokio y el Observatorio Astronómico Nacional de Japón, encontró lo que parece ser una galaxia de aproximadamente 750 millones de años después del Big Bang. El estudio ya está disponible en línea y ha sido aceptado para su publicación en el Revista astrofísica .

Las galaxias distantes son difíciles de encontrar, pero son extremadamente numerosas, por lo que no reciben nombres tan ágiles como los asignados a galaxias cercanas como Andrómeda o Fornax. La galaxia recién descubierta se conoce como SXDF-NB1006-2, después del área del cielo en la que se encontró (Subaru / XMM-Newton Deep Field, o SXDF) y el filtro de infrarrojos en Subaru con el que se identificó (NB1006).

La luz de objetos tan distantes se ha estirado hacia longitudes de onda más largas a medida que viaja a través del universo en expansión, y los astrónomos y cosmólogos utilizan el grado de estiramiento, o desplazamiento al rojo, como una medida de la distancia recorrida. En el caso de SXDF-NB1006-2, el desplazamiento al rojo implica que el objeto existió hace casi 13 mil millones de años.

Tales objetos son marcadores increíblemente útiles del estado general del universo durante una fase temprana de transición. Alrededor del momento en que SXDF-NB1006-2 emitió la luz que ahora llega a los telescopios en la Tierra, los átomos de hidrógeno neutros del espacio intergaláctico estaban siendo ionizados por estrellas y galaxias recién formadas. Shibuya y sus colegas buscaron objetos en el cielo que emitían una longitud de onda específica de la luz de los átomos de hidrógeno conocida como la línea alfa Lyman. Los fotones alfa de Lyman pueden pasar a través de hidrógeno ionizado, pero están bloqueados por hidrógeno neutro. Medir el número de galaxias visibles como emisores Lyman alfa en varios desplazamientos al rojo, entonces, puede ayudar a determinar cuándo el universo pasó de neutral a ionizado.

Para calcular el corrimiento al rojo de SXDF-NB1006-2, los investigadores tomaron espectros del objeto con el telescopio Keck II de 10 metros en Hawai, dividiendo la luz de la galaxia en sus longitudes de onda componentes. Identificaron una línea espectral que parece ser la emisión alfa de Lyman a partir de un desplazamiento al rojo de 7.215. Algunas otras galaxias candidatas con desplazamientos al rojo similares se descartaron debido a espectros no concluyentes o variaciones en el brillo que indicaban que el objeto en cuestión era un agujero negro en vez de una galaxia ordinaria y distante.

Es un trabajo muy impresionante, pero es una lástima que haya estado acompañado por un comunicado de prensa engañoso que proclama a SXDF-NB1006-2 como "la galaxia más lejana jamás encontrada". Los investigadores no afirman tal afirmación en su estudio ni en los últimos años. los astrónomos han localizado docenas y docenas de galaxias con desplazamientos al rojo de aproximadamente 8 y una galaxia probable con un desplazamiento al rededor de aproximadamente 10, lo que corresponde a un tiempo de 500 millones de años después del Big Bang. Esos objetos extremadamente débiles generalmente no han sido seguidos por observaciones espectrales, como lo han hecho Shibuya y su equipo, lo que limita la precisión de las estimaciones de la distancia cósmica. Pero hay al menos una galaxia más distante que SXDF-NB1006-2 que recibió seguimiento espectral. En un estudio de 2010, los astrónomos encontraron una línea espectral, aunque débil, que colocó una galaxia con un corrimiento al rojo de 8.55, utilizando el Telescopio Espacial Hubble y el Telescopio Muy Grande del Observatorio Europeo Austral en Chile. Ese objeto, UDFy-38135539, existió solo 600 millones de años después del Big Bang.

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