Perfil radial de densidades de gas de masa superficial estandarizadas BRI 1335-0417. Los puntos negros con barras de error y un tinte negro muestran la densidad superficial del gas asumiendo una relación constante de gas a polvo, extraído de la misma manera que en la Fig. 4 del mapa de densidad de la superficie del polvo (Fig. 3B). También mostramos dos estimaciones adicionales de masa de gas z [C ii] (tinte azul) y CO (J=7→6) (tinte rojo) en una proporción constante de masa a luz. Todos los perfiles están normalizados a 1 con un radio de ~2kpc. Préstamo: Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society (2023). DOI: 10.1093/mnras/ciudad1464
Un equipo internacional de astrónomos ha mapeado la temperatura del polvo a la deriva en una de las galaxias espirales más antiguas del universo, proporcionando nuevos conocimientos sobre la rapidez con la que crece la galaxia. Hasta ahora, los científicos solo han podido medir la temperatura de las galaxias más distantes en un amplio rango, sin mostrar cómo varían las temperaturas de una región a otra.
Esta investigación, descrita en un artículo publicado hoy en Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society (MNRAS) muestra variaciones de temperatura inequívocas en una galaxia distante, apuntando a dos fuentes separadas de calor: el agujero negro supermasivo en el centro de la galaxia y el calor generado por las estrellas recién formadas en el disco giratorio que lo rodea.
“La temperatura del polvo de una galaxia puede variar mucho según la región en la que se encuentre”, dice el autor principal del artículo de la Universidad Nacional de Australia (ANU) en Canberra. “Pero la mayoría de las mediciones de temperatura del polvo para galaxias distantes en el pasado han sido de toda la galaxia, debido a la resolución limitada del instrumento.
“Pudimos medir la temperatura en diferentes regiones, por lo que pudimos determinar cuánto calor proviene de cada fuente. Anteriormente, dicho mapeo se limitaba principalmente a las galaxias cercanas”.
La investigación revela una gran diferencia entre el polvo cálido en la región central, donde el calor proviene del agujero negro supermasivo de la galaxia, y el polvo más frío en la región exterior, que probablemente se calienta por la formación de estrellas.
La mayoría de las galaxias tienen un agujero negro supermasivo en su centro, que se cree que crece con la masa de la galaxia. Cuando el gas se acumula en un agujero negro, se calienta por las colisiones de partículas que se mueven rápidamente cerca del agujero negro y, a veces, brilla más que el cuerpo estelar de la propia galaxia.
“La energía térmica de un agujero negro refleja la cantidad de gas que se le alimenta y, por lo tanto, la tasa de crecimiento del agujero negro, mientras que la energía térmica de la formación de estrellas refleja la cantidad de estrellas recién formadas en la galaxia, la tasa a que crece la galaxia”, dice el Dr. Tsukui.
“Este descubrimiento ofrece una imagen más clara de cómo se forman y desarrollan las galaxias y los agujeros negros masivos centrales en el universo primitivo”.
Este estudio fue posible gracias al telescopio Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) operado por el Observatorio Europeo Austral (ESO) en Chile.
“Este estudio demuestra las capacidades cartográficas detalladas del telescopio ALMA de ESO”, dijo la directora de Astro3D, la profesora Emma Ryan-Weber. “ALMA es la matriz más poderosa para medir radiación milimétrica y submilimétrica. Es increíble que ALMA pueda observar una galaxia de 12.000 millones de años y dividir la imagen en dos componentes: uno de polvo calentado desde el agujero supermasivo central y el otro de polvo en la galaxia anfitriona principal”.
Proporcionado por el Centro de Excelencia ARC para Astrofísica All Sky en 3D (ASTRO 3D)