Publicado 27/10/2020 17:21CET

Las galaxias del universo temprano eran sorprendentemente maduras

Las galaxias del universo temprano eran sorprendentemente maduras
Las galaxias del universo temprano eran sorprendentemente maduras - NRAO/AUI/NSF

   MADRID, 27 Oct. (EUROPA PRESS) -

   Las galaxias asimétricas ya estaban mucho más maduras en el universo temprano de lo que se esperaba anteriormente, según revela un estudio de 118 galaxias distantes con el telescopio AlMA.

   La mayoría de las galaxias se formaron cuando el universo aún era muy joven. Nuestra propia galaxia, por ejemplo, probablemente comenzó a formarse hace 13.600 millones de años, en nuestro universo de 13.800 millones de años. Cuando el universo tenía solo el diez por ciento de su edad actual (entre 1 y 1,5 mil millones de años después del Big Bang), la mayoría de las galaxias experimentaron un 'crecimiento acelerado'. Durante este tiempo, acumularon la mayor parte de su masa estelar y otras propiedades, como polvo, contenido de elementos pesados y formas de discos espirales, que vemos en las galaxias actuales. Por tanto, si queremos saber cómo se formaron las galaxias como nuestra Vía Láctea, es importante estudiar esta época.

   En una encuesta llamada ALPINE (ALMA Large Program to Investigate C+ at Early Times), un equipo internacional de astrónomos estudió 118 galaxias que experimentaron un 'brote de crecimiento' en el universo temprano. "Para nuestra sorpresa, muchos de ellos eran mucho más maduros de lo que esperábamos", dijo Andreas Faisst del Centro de Análisis y Procesamiento de Infrarrojos (IPAC) en el Instituto de Tecnología de California (Caltech).

   Las galaxias se consideran más "maduras" que "primordiales" cuando contienen una cantidad significativa de polvo y elementos pesados. "No esperábamos ver tanto polvo y elementos pesados en estas galaxias distantes", dijo Faisst. El polvo y los elementos pesados (definidos por los astrónomos como todos los elementos más pesados que el hidrógeno y el helio) se consideran un subproducto de las estrellas moribundas. Pero las galaxias del universo temprano no han tenido mucho tiempo todavía para construir estrellas, por lo que los astrónomos tampoco esperan ver mucho polvo o elementos pesados ??allí.

   "A partir de estudios anteriores, comprendimos que estas galaxias jóvenes son pobres en polvo", dijo en un comunicado Daniel Schaerer de la Universidad de Ginebra en Suiza. "Sin embargo, encontramos que alrededor del 20 por ciento de las galaxias que se ensamblaron durante esta época temprana ya están muy polvorientas y una fracción significativa de la luz ultravioleta de las estrellas recién nacidas ya está oculta por este polvo", agregó.

   Muchas de las galaxias también se consideraron relativamente adultas porque mostraban una diversidad en sus estructuras, incluidos los primeros signos de discos con soporte rotacional, que luego pueden conducir a galaxias con una estructura en espiral como se observa en galaxias como nuestra Vía Láctea. Los astrónomos generalmente esperan que las galaxias del universo temprano parezcan restos de trenes porque a menudo chocan. "Vemos muchas galaxias que están colisionando, pero también vemos varias de ellas girando de manera ordenada sin signos de colisiones", dijo John Silverman, del Instituto Kavli de Física y Matemáticas del Universo en Japón.

   ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) ha detectado galaxias muy distantes antes, como MAMBO-9 (una galaxia muy polvorienta) y el Disco de Wolfe (una galaxia con un disco giratorio). Pero era difícil decir si estos descubrimientos eran únicos o si había más galaxias como ellas por ahí. ALPINE es la primera encuesta que permitió a los astrónomos estudiar un número significativo de galaxias en el universo temprano, y muestra que podrían evolucionar más rápido de lo esperado. Pero los científicos aún no comprenden cómo estas galaxias crecieron tan rápido y por qué algunas de ellas ya tienen discos giratorios.

   Las observaciones de ALMA fueron cruciales para esta investigación porque el radiotelescopio puede ver la formación de estrellas que está oculta por el polvo y rastrear el movimiento del gas emitido desde las regiones de formación de estrellas. Los estudios de galaxias en el universo temprano suelen utilizar telescopios ópticos e infrarrojos. Estos permiten la medición de la formación estelar despejada y las masas estelares. Sin embargo, estos telescopios tienen dificultades para medir las regiones oscurecidas por el polvo, donde se forman las estrellas, o los movimientos del gas en estas galaxias. Y a veces no ven una galaxia en absoluto. "Con ALMA descubrimos algunas galaxias distantes por primera vez. A estos los llamamos Hubble-oscuros, ya que no pudieron ser detectados ni siquiera con el telescopio Hubble ", dijo Lin Yan de Caltech.

   Para obtener más información sobre las galaxias distantes, los astrónomos quieren apuntar ALMA a galaxias individuales durante más tiempo. "Queremos ver exactamente dónde está el polvo y cómo se mueve el gas. También queremos comparar las galaxias polvorientas con otras a la misma distancia y averiguar si podría haber algo especial en sus entornos ", agregó Paolo Cassata de la Universidad de Padua en Italia, anteriormente en la Universidad de Valparaíso en Chile.

   ALPINE es el primer y más grande estudio de galaxias de múltiples longitudes de onda en el universo temprano.