Galaxia IC342. Fuente: NASA
Estudiar el universo no es fácil, y no solo por las grandes distancias. Si quieres estudiar las guarderías galácticas donde se forman las estrellas y las galaxias, a menudo tienes que mirar las áreas del universo donde no hay luz visible en absoluto debido a la falta de estrellas antes mencionada.
Los astrofísicos compensan esto con la espectroscopia, que les permite “ver” no solo longitudes de onda de luz invisibles a simple vista, sino también detectar energía que va desde ondas de radio hasta ondas gamma. De esta forma, pueden analizar los contenidos de fenómenos cósmicos muy lejanos.
en los últimos Naturaleza Para el estudio, el astrofísico de NC State, Rongmon Bordoloi, formó parte de un equipo que detectó “gases primordiales” lejos de las galaxias. Al detectar y estudiar la composición de estos gases, el equipo espera desentrañar aún más el misterio de cómo se forman las galaxias y de qué están hechas en el nivel más fundamental.
Bordoloi se sentó con The Abstract para responder algunas preguntas sobre el último estudio.
Resumen: En su artículo, vio “gases primordiales” saliendo de galaxias recién formadas. ¿Cuáles eran estos gases primordiales? ¿Cuántos había y cómo los identificó?
Bordoloi: Descubrimos dos cúmulos de gas primordial a cientos de miles de años luz de distancia de las galaxias cercanas. Estos “grupos” son nubes neutras de gas atómico que son bastante compactas en relación con la galaxia; son unas 10 veces más pequeñas que una galaxia ordinaria.
Los identificamos con el conjunto de radiotelescopios ALMA (Atakama Large Millimeter Array), un gran conjunto de radiotelescopios ubicados en el desierto de Atacama en Chile. Detectamos una transición prohibida de un átomo de carbono ionizado individualmente que crea una firma espectral específica. Esta firma sugiere que la señal proviene de una nube de gas de muy alta densidad.
Esta firma espectral, combinada con la falta de estrellas “visibles” cuando observamos la misma área con el Telescopio Espacial Hubble, significaba que había una nube/galaxia de gas primordial en esta área.
TA: ¿Cómo se forman estos gases?
Bordoloi: Esa es una buena pregunta. Cómo se forman estas nubes sigue siendo un misterio. Estas nubes se detectan, como se explicó anteriormente, mediante la detección de emisiones de carbono prohibidas en luz infrarroja. Pero no emiten ninguna luz óptica o ultravioleta (que podamos detectar), lo que sugiere que no hay estrellas en estas nubes.
Una hipótesis es que estas densas nubes se forman cuando el gas se enfría desde el medio intergaláctico (la gran red cósmica que contiene la mayoría de los bariones en el universo primitivo). O, alternativamente, podrían haberse formado a partir de densas nubes de gas excitadas por la fuerte radiación de las galaxias.
TA: ¿Estas nubes de gas primordiales juegan un papel en la formación de nuevas galaxias? ¿si es así, cómo?
Bordoloi: Sí, desempeñarían un papel en la formación de galaxias. La atracción gravitacional significa que estas nubes eventualmente caerán sobre las galaxias y formarán estrellas, aumentando así la masa de las galaxias. De hecho, es uno de los principales conductos (gas que cae en las galaxias) a través del cual las galaxias crecen desde galaxias relativamente pequeñas en el universo primitivo hasta una galaxia masiva como la Vía Láctea en la actualidad.
TA: ¿Qué nos dice este descubrimiento sobre el universo primitivo?
Bordoloi: estas nubes de gas primordiales existen cerca de varias otras galaxias, y el espacio entre ellas está lleno de plasma caliente (100,000 Kelvin), que también detectamos. Este hallazgo sugiere que existe una extensa mezcla química de gases en el universo primitivo. Por ejemplo, las supernovas que explotan en las galaxias tempranas pueden expulsar una gran cantidad de plasma ionizado de esas galaxias, que finalmente vuelven a caer en las galaxias y forman la próxima generación de estrellas. Entonces, el universo primitivo es realmente un entorno dinámico: una especie de máquina de reciclaje de gas enriquecido cósmico, y esta “máquina” finalmente crea los átomos y moléculas complejos que ahora abundan en nuestro sistema solar.
TA: ¿Qué crees que fue la parte más genial de este descubrimiento?
Bordoloi: El descubrimiento de estas prístinas nubes de gas densas fue completamente inesperado y nos hizo preguntarnos cómo podrían existir tales nubes de gas primordiales. Cabe señalar que este proyecto solo es posible porque pudimos combinar observaciones desde el espacio (imágenes del telescopio espacial Hubble), espectroscopia terrestre y observaciones submilimétricas profundas basadas en tierra (con ALMA).
La capacidad de realizar tales búsquedas en diferentes longitudes de onda es uno de los aspectos únicos de este proyecto, que ha producido algunos resultados científicos realmente inesperados y emocionantes. Para mí, esta sinergia de reunir todos los recursos y rangos de longitud de onda para realizar un experimento científico coherente es, de hecho, un aspecto sorprendente de este trabajo.
Proporcionado por la Universidad Estatal de Carolina del Norte