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Jun 10 2018

Se encuentran evidencias de estrellas en formación 250 millones de años después del Big Bang

Crédito de la imagen: ESO

Un equipo internacional de astrónomos ha empleado ALMA para estudiar una lejana galaxia denominada MACS1149-JD1. De este modo detectaron un brillo muy débil emitido por el oxígeno ionizado de la galaxia. A medida que esta luz infrarroja viaja a través del espacio, la expansión del Universo la desplaza y cuando fue detectada en la tierra por ALMA, su longitud de onda era diez veces más larga que cuando se emitió. El equipo dedujo que la señal fue emitida hace 13.300 millones de años (unos 500 millones de años después del Big Bang), convirtiéndolo en el oxígeno más distante observado jamás por instrumento alguno. La presencia de oxígeno es una clara señal de que debe existieron generaciones anteriores de estrellas en esta galaxia.

Según señala Takuya Hashimoto, autor principal del nuevo artículo e investigador de la Universidad Osaka Sangyo y el Observatorio Astronómico Nacional de Japón, “Me emocionó ver en los datos de ALMA la señal de oxígeno distante. Esta detección hace retroceder las fronteras del universo observable”.

Además del oxígeno detectado por ALMA, el VLT (Very Large Telescope, ESO) también detectó una señal más débil de emisión de hidrógeno. La distancia a la galaxia, determinada a partir de esta observación, es consistente con la medida gracias a la observación del oxígeno. Esto hace de MACS1149-JD1 la galaxia más lejana con una medida precisa de la distancia y la galaxia más lejana jamás observada tanto con ALMA como con el VLT.

Nicolas Laporte, investigador de la University College de Londres y segundo autor del artículo, “Vemos esta galaxia en un momento en el que el Universo sólo tenía 500 millones de años y sin embargo, ya tiene una población de estrellas maduras. Por lo tanto somos capaces de emplear esta galaxia para estudiar un período anterior, completamente desconocido, de la historia cósmica”.

Tras el Big Bang, hubo un periodo durante el cual no existía el oxígeno en el universo; fue creado por procesos de fusión en las primeras estrellas y luego liberado al morir dichas estrellas. La detección de oxígeno en la galaxia MACS1149-JD1 indica que estas generaciones de estrellas ya se habían formado y había expulsado oxígeno apenas 500 millones de años después del comienzo del Universo.

Pero, ¿cuándo sucedió esta formación de estrellas? Para saberlo, el equipo reconstruyó los comienzos de MACS1149-JD1 empleando datos del infrarrojos tomados con el Telescopio Espacial Hubble de NASA/ESA y el Telescopio Espacial Spitzer de NASA. Descubrieron que el brillo observado en la galaxia puede explicarse con un modelo en el que la formación estelar comienza tan solo 250 millones de años después del comienzo del Universo.

Estas estrellas de MACS1149-JD1 plantean la pregunta de cuándo aparecieron las primeras galaxias, en una época que los astrónomos denominan como el “amanecer cósmico”. Determinando la edad de MACS1149-JD1, el equipo ha demostrado, de modo efectivo, que existieron galaxias antes de las que podemos detectar actualmente de modo directo.

Para Richard Ellis, astrónomo senior en la UCL y coautor del artículo, “Determinar cuándo tuvo lugar el amanecer cósmico es el Santo Grial de la cosmología y el estudio de la formación de galaxias. ¡Con las nuevas observaciones de MACS1149-JD1 nos acercamos a la posibilidad de ser testigos del nacimiento de la luz de las estrellas! Dado que todos estamos hechos de material estelar procesado, esto es ciertamente encontrar nuestros propios orígenes”.

Fuente de la noticia: “ALMA and VLT Find Evidence for Stars Forming Just 250 Million Years After Big Bang“, de ESO.

 

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