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Parejas galácticas en el Universo temprano

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Parejas galácticas en el Universo temprano

por Amelia Ortiz · Publicada 20 febrero, 2018 ·
20/2/2018 de AAS NOVA / The Astrophysical Journal


Fotometría de uno de los tres grupos de galaxias identificados a z~8, indicándose el redshift fotométrico aproximado de cada galaxia. Adaptado de Chaikin et al. 2018.

El número de galaxias que están en proceso de fusión en el Universo revela, no solo información directa sobre cómo interaccionan las galaxias, sino también información cosmológica sobre la estructura del Universo. Pero a pesar de que hemos observado muchas parejas de galaxias en fusión a redshift bajo, es mucho más difícil identificar estos dúos en el Universo primitivo.

Una pareja de galaxias en fusión a alto redshift se nos muestra como una pareja de manchas juntas en el cielo. Pero ver esto no significa necesariamente que estemos viendo una fusión. Puede tratarse también de una coincidencia por efecto de proyección y que las dos galaxias no estén de verdad una cerca de la otra. O se trata de una sola galaxia sufriendo un efecto de lente gravitatoria producido por un objeto más cercano a nosotros, lo que provoca la aparición de varias imágenes de la galaxia.

En un estudio reciente, dirigido por Evgenii Chaikin (Universidad Politécnica de San Petersburgo Pedro el Grande, Rusia) un equipo de investigadores ha estudiado el Campo Ultraprofundo del Hubble buscando galaxias a alto redshift fusionándose durante la época de la reionización, cuando se formaron y evolucionaron las primeras galaxias.

Hallaron 22 galaxias a redshift z~8, incluyendo tres grupos en los que la distancia entre las galaxias era de menos de un segundo de arco. Para averiguar si se trata de galaxias en proceso de fusión, los científicos utilizaron simulaciones numéricas. Los resultados indican que las tres parejas representan una fracción inusualmente alta de fusiones, pero que los efectos de proyección o las lentes gravitatorias son escenarios incluso mucho menos probables. Si las tres parejas son realmente galaxias en fusión, esto podría indicar que l campo del Hubble corresponde a una sobredensidad local a redshift z~8.

[Fuente]

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Del Universo primitivo

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Hallan las galaxias primordiales más débiles y estudian cómo se iluminó el Universo primitivo
por Amelia Ortiz · Publicada 9 febrero, 2017 · Actualizado 9 febrero, 2017

9/2/2017 de The University of Texas / The Astrophysical Journal.

Imagen tomada por el telescopio espacial Hubble del cúmulo de galaxias MACS 0416, sobre la que se han dibujado contornos en color magenta y cian que ayuda a ver el efecto de lente gravitatoria que produce, aumentando las galaxias del fondo que se encuentran más lejos. El color cian resalta la distribución de masa del cúmulo, en su mayor parte en forma de materia oscura. El magenta destaca el grado de magnificación de las galaxias del fondo, que está relacionado con la distribución de la masa. Crédito: STScI/NASA/CATS Team/R. Livermore (UT Austin).

Imagen tomada por el telescopio espacial Hubble del cúmulo de galaxias MACS 0416, sobre la que se han dibujado contornos en color magenta y cian que ayuda a ver el efecto de lente gravitatoria que produce, aumentando las galaxias del fondo que se encuentran más lejos. El color cian resalta la distribución de masa del cúmulo, en su mayor parte en forma de materia oscura. El magenta destaca el grado de magnificación de las galaxias del fondo, que está relacionado con la distribución de la masa. Crédito: STScI/NASA/CATS Team/R. Livermore (UT Austin).

Un equipo de astrónomos de la Universidad de Texas ha desarrollado una técnica nueva que les ha permitido descubrir las galaxias más débiles hasta ahora observadas en el Universo primitivo, diez veces menos luminosas que las conocidas previamente. Su nueva técnica ayuda a estudiar la época correspondiente a mil millones de años después del Big Bang, cuando el Universo temprano oscuro fue inundado por la luz de las primeras galaxias.

Estas galaxias tempranas, poco brillantes, dieron lugar a la Época de la Reionización, cuando la radiación de alta energía que emitieron bombardeó el gas disperso entre todas las galaxias del Universo. Esto provocó que los átomos de este gas difuso perdieran sus electrones (es decir, se ionizara).

Steven Finkelstein explica por qué es tan importante encontrar estas galaxias débiles: “Sabíamos de antemano que para que nuestra idea de una reionización alimentada por las galaxias funcionase, tenía que haber galaxias cientos de veces más débiles de lo que podíamos observar con el Hubble”, comenta, “y tenían que ser muy, muy comunes”. Por esta razón se creó el programa Hubble Frontier Fields, con cuyos datos Rachel Livermore explica que han logrado confirmar que “estas galaxias son realmente extremadamente comunes”.

Dentro de este programa, el telescopio espacial Hubble fotografió varios cúmulos de galaxias grandes. Fueron seleccionados para aprovechar que su enorme masa causa un efecto óptico muy útil, predicho por Albert Einstein. La inmensa gravedad de un cúmulo de galaxias dobla el espacio, lo que aumenta la luz procedente de galaxias más lejanas situadas por detrás de él. El cúmulo de galaxias actúa, de este modo, como una lupa, o lente gravitatoria, permitiendo a los astrónomos observar esas galaxias más lejanas que normalmente no serían capaces de detectar, ni siquiera con el Hubble.

Además de aprovechar este efecto, Livermore desarrolló un método para eliminar la luz brillante del cúmulo y poder detectar las galaxias más débiles. Su aplicación les ha permitido identificar un gran número de galaxias en los campos de los cúmulos Abell 2744 y MACS 0416, que vemos tal como eran cuando el Universo tenía unos mil millones de años, menos de un diez por ciento de su edad actual.

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