El Hubble encuentra una galaxia masiva, lejana y muerta.

Si la invención del telescopio cambió nuestra visión del Universo, el descubrimiento y confirmación de la existencia de las lentes gravitacionales amplió nuestra frontera cósmica.

Predichas por Einstein en sus trabajos de relatividad general, las lentes gravitacionales son producto de la deformación del espacio-tiempo a consecuencia de la gran masa contenida en los cúmulo galácticos. Al igual que las lentes de cristal, las gravitacionales nos permiten observar y estudiar más allá de los límites regulares. Es como si pudiéramos ver lo que pasa detrás de un edificio enorme, con sólo mirar de reojo.

Y esta imagen tomada por el Telescopio Espacial Hubble, producida precisamente con el efecto de la lente gravitacional, ha sorprendido a los astrónomos: es el primer ejemplo de una galaxia compacta pero masiva, en forma de disco, con movimiento de rotación rápido y que dejó de formar estrellas sólo unos pocos miles de millones de años después del big bang.

Los investigadores aseguran que observar este tipo de galaxias tan tempranas en la historia del Universo, desafía la comprensión actual sobre cómo las galaxias masivas se forman y evolucionan. Los astrónomos esperaban ver un caótico frenesí de estrellas formadas a través de fusiones galácticas. En su lugar, hay evidencia de que las estrellas nacieron en un disco en forma de panqueque. La galaxia, llamada MACS 2129-1, se considera “muerta” porque ya no esta formando estrellas. Esto es común en las galaxias elípticas, pero no en las espirales, donde hay cuneros estelares y estrellas jóvenes por doquier.

La imagen orilla a los astrónomos a repensar sobre cómo se consumen y evolucionan las galaxias elípticas y espirales mas recientes y cercanas a nosotros. “Quizás hemos sido ciegos al hecho de que las primeras galaxias (muertas) podrían ser discos, simplemente porque no hemos sido capaces de detectarlas”, dijo el líder del estudio Sune Toft del Centro de Cosmología Oscura en el Instituto Niels Bohr, Universidad de Copenhague. Sin embargo, se desconoce por completo porqué la galaxia dejó de producir estrellas y además, el papel de este tipo de galaxias muertas en los modelos de evolución galáctica.

MACS 2129-1 es tres veces más masiva que la Vía Láctea, pero sólo la mitad del tamaño. Las mediciones de velocidad de rotación realizadas con los telescopios VLT, del European Southern Observatory (ESO) en Chile, mostraron que el disco galáctico gira unas dos veces más rápido que la Vía Láctea.

Los resultados de la investigación se publican en la edición del 22 de junio de la revista Nature.

Más información en el HubbleSite.

La ferviente producción de estrellas en el pasado

Los astrónomos tienen más ojos de los que piensas… es decir, usan más de un tipo de luz o radiación para estudiar el Universo. Tienen a su disposición telescopios que cubren todos los tipos de fotones y ondas conocidos (de las ondas de radio a los rayos X y gamma), que describen cosas diferentes, en tiempos diferentes.

La revista especializada Astronomy & Astrophysics publica esta semana una serie de artículos que presentan los resultados del proyecto VLA-COSMOS: un barrido celeste, detectando ondas de radio, en un área equivalente a 3×3 lunas llenas y a una frecuencia de 3 GHz.

Crédito: NRAO/AUI

Para la comunidad de radioastrónomos, se trata de una de las imágenes de radio más claras (con más resolución angular) y más profundas (con mayor sensibilidad) producidas sobre una región tan grande del cielo. En la “radioimagen”, el equipo detectó casi 11,000 galaxias, que combinó con observaciones ópticas, infrarrojas y de rayos X de otros grupos de investigación. Uno de los objetivos era analizar dónde, cómo y cuándo, a lo largo de la historia del Universo, se produce la formación de las estrellas.

Las ondas de radio, generadas en regiones donde precisamente nacen estrellas, no son bloqueadas por las grandes nubes de polvo interestelar que a menudo residen en las galaxias, de manera que este tipo de radiación y su intensidad pueden  relacionarse con la producción nuevas estrellas.

Así, los astrónomos encontraron que, en el pasado, las galaxias produjeron la mayoría de las estrellas, cuando el Universo tenía unos 2,500 millones de años (un quinto de su edad actual). Durante este período, alrededor de una cuarta parte de todas las estrellas recién nacidas se estaban creando en galaxias masivas, lo que representa un 15-20% más de formación estelar de lo que se pensaba anteriormente.

El radiomapa también mostró una visión única de las galaxias que contienen agujeros negros supermasivos en sus centros, donde la materia que orbita alrededor, cae en el agujero negro liberando enormes cantidades de energía. Sólo sus firmas de emisión en ondas de radio delatan la actividad del agujero negro oculto. Los astrónomos piensan que los procesos físicos asociados con estos Núcleos Activos de Galaxias, o AGNs por sus siglas en Inglés, son trascendentales en la evolución y crecimientos de las mismas galaxias y en la producción de estrellas.

Finalmente, los científicos encontraron gran similitud entre los datos observados y simulaciones cosmológicas enfocadas en el proceso de calentamiento central en los AGN. En otras palabras, estamos entendiendo mejor cómo se comportó el Universo cuando era más joven, cuando tenía unos 2,500 millones de años.

Fuente: Astronomy & Astrophysics

El polvo estelar más lejano

Los elementos químicos que forman todo lo que conocemos en la naturaleza —incluyéndonos— se crearon en el interior o al final de la vida de las estrellas (todos excepto el hidrógeno y helio que se formaron después del Big Bang). Esta transformación comienza con las reacciones nucleares que transmutan hidrógeno en helio y las siguientes que van generando elementos más pesados. Cuando las estrellas mueren, lanzan estos materiales al interior de sus galaxias formando, después de millones de años, polvo interestelar.