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✨Un descubrimiento fortuito revela fabricas de estrellas en el Universo distante

Lunes 29 de Octubre de 2018





La imagen superior muestra en el centro, el cúmulo de galaxias MACS J2135-010217, que tiene una lente gravitacional que permitió el descubrimiento de la galaxia distante SMM J2135-0102. La imagen tiene 5 minutos de arco y contiene datos de la cámara avanzada para investigaciones instalada en el Telescopio Espacial Hubble. Por primera vez, los astrónomos han realizado mediciones directas del tamaño y el brillo de las regiones del nacimiento de estrellas en una galaxia muy distante, gracias a un descubrimiento casual con el Telescopio APEX. La galaxia está tan distante, y su luz ha tardado tanto en llegar a la Tierra, que la vemos como era hace 10 mil millones de años. Una lente gravitacional cósmica está magnificando la galaxia, brindándonos una vista de cerca que de otro modo sería imposible. Este golpe de suerte revela una vida de formación de estrellas frenética y vigorosa para las galaxias en el Universo temprano, con viveros estelares que se forman cien veces más rápido que en galaxias más recientes.

Los astrónomos estaban observando un cúmulo de galaxias masivas con el Telescopio Experimental Atacama Pathfinder APEX, utilizando longitudes de onda de luz submilimétricas, cuando encontraron una galaxia nueva y excepcionalmente más brillante, más distante que el cúmulo, estaban viendo la galaxia más distante y más brillante jamás vista en longitudes de onda submilimétricas. Su intenso brillo se debe a que los granos de polvo cósmico en la galaxia brillan después de ser calentados por la luz de las estrellas. La nueva galaxia ha recibido el nombre de SMM J2135-0102. "Nos sorprendió encontrar un objeto superbrillante que no estaba en la posición esperada. Pronto nos dimos cuenta de que era una galaxia desconocida y más lejana que estaba siendo magnificada por el cúmulo de galaxias más cercano", dice Carlos De Breuck de ESO, un miembro del equipo. De Breuck hizo las observaciones en el telescopio APEX en la meseta de Chajnantor a una altitud de 5.000 metos, en los Andes chilenos.





En la imagen compuesta que se puede ver justo encima de éstas líneas, se muestra el descubrimiento de la galaxia distante SMM J2135-0102. A la izquierda, una vista del cúmulo de galaxias MACS J2135-010217 (centro), que tiene una lente gravitacional. Arriba a la derecha, SMM J2135-0102 se descubrió por primera vez en observaciones de longitud de onda submilimétrica, que se muestra en rojo, con la cámara LABOCA instalada en el Telescopio del Experimental de Atacama Pathfinder APEX. Abajo a la derecha: las observaciones de seguimiento con la Matriz Submilimétrica en color rojo, revelaron las nubes donde las estrellas se están formando en la galaxia con gran precisión. Nuestra visión de la galaxia se ve magnificada por la lente gravitacional, que también produce una duplicación de la imagen; las ocho regiones aparentes en las observaciones de la Matriz Submilimétrica en realidad representan cuatro regiones distintas de formación estelar en la galaxia. Bajo éstas líneas podemos ver una representación artística de la galaxia distante que fué ampliada por la lente gravitacional producida por el cúmulo de galaxias masivas.





La nueva galaxia SMM J2135-0102 es tan brillante debido al enorme cúmulo de galaxias que se encuentra en primer plano. La vasta masa de este cúmulo desvía la luz de la galaxia más distante, actuando como una lente gravitacional. Al igual que con un telescopio, amplía e ilumina nuestra visión de la galaxia distante. Gracias a una alineación fortuita entre el cúmulo y la galaxia distante, esta última está fuertemente ampliada en un factor de 32. "La ampliación revela la galaxia con detalles sin precedentes, aunque es tan lejana que su luz ha tardado unos 10 mil millones de años en llegar a nosotros", explica Mark Swinbank de la Universidad de Durham, autor principal del periódico que informa sobre el descubrimiento. "En las observaciones de seguimiento con el Telescopio Submillimeter Array, hemos podido estudiar las nubes donde se están formando las estrellas en la galaxia con gran precisión". El aumento significa que las nubes que forman estrellas se pueden seleccionar en la galaxia, hasta una escala de unos pocos cientos de años luz, casi hasta el tamaño de nubes gigantes en nuestra propia Vía Láctea. Abajo se puede ver un vídeo del descubrimiento.







Para ver este nivel de detalle sin la ayuda de la lente gravitatoria, se necesitarían futuros telescopios como ALMA (Matriz Milímetro / Submilimétrico de Atacama), que actualmente está en construcción en la misma meseta que APEX. Este afortunado descubrimiento ha dado a los astrónomos una vista previa única de la ciencia que será posible dentro de unos años. Estas fábricas de estrellas son similares en tamaño a las de la Vía Láctea, pero cien veces más luminosas, lo que sugiere que la formación de estrellas en la vida temprana de estas galaxias es un proceso mucho más vigoroso que el que se encuentra típicamente en las galaxias que están más cerca de nosotros. En el tiempo y en el espacio. En muchos sentidos, las nubes se parecen más a los núcleos más densos de nubes que forman estrellas en el Universo cercano. "Estimamos que SMM J2135-0102 está produciendo estrellas a una tasa equivalente a unos 250 soles por año", dice de Breuck. "La formación de estrellas en sus grandes nubes de polvo es diferente a la del Universo cercano, pero nuestras observaciones también sugieren que deberíamos poder usar la física subyacente similar de los viveros estelares más densos de las galaxias cercanas para comprender el nacimiento de estrellas en estas galaxias más lejanas".



 Fotografía Original 1 
 Fotografía Original 2 
 Fotografía Original 3 

Crédito:   Imagen 1: NASA / ESA / Hubble Space Telescope 
Crédito:   Imagen 2 y Vídeo: ESO / APEX / M. Swinbank; NASA / ESA / Hubble Space Telescope & SMA 
Crédito:   Imagen 3: ESO / M. Kornmesser   

Nombre RA DEC Magnitud Datos
MACS J2135-010217 21:35:14.88 -1º 1' 41.34'' Simbad
SMM J2135-0102 21:34:53.719 -01º 02' 50.16'' u (AB) = 21.87 Simbad

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