Este gráfico muestra un fotograma de una simulación por computadora (imagen principal) y datos astronómicos (recuadro) de una galaxia distante que experimenta un extraordinario auge de construcción de formación estelar, como se describe en nuestro comunicado de prensa . La galaxia, conocida como SPT0346-52, está a 12,7 mil millones de años luz de la Tierra. Esto significa que los astrónomos lo están observando en una etapa crítica de la evolución de las galaxias, aproximadamente mil millones de años después del Big Bang.
Los astrónomos estaban intrigados por SPT0346-52 cuando los datos del Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) revelaron una emisión infrarroja extremadamente brillante de esta galaxia. Esto sugirió que la galaxia está experimentando una tremenda explosión de nacimiento de estrellas.
Sin embargo, otra posible explicación del exceso de emisión infrarroja fue la presencia de un agujero negro supermasivo de rápido crecimiento en el centro de la galaxia. En este escenario, el gas que cae hacia el agujero negro se volvería mucho más caliente y brillante, provocando que el polvo y el gas circundantes brillen en luz infrarroja.
Para distinguir entre estas dos posibilidades, los investigadores utilizaron el Observatorio de rayos X Chandra de la NASA y el Australia Telescope Compact Array (ATCA) de CSIRO, un radiotelescopio. No se detectaron rayos X ni ondas de radio, por lo que los astrónomos pudieron descartar un agujero negro en crecimiento que genera la mayor parte de la luz infrarroja brillante. Por lo tanto, determinaron que SPT0346-52 está experimentando una enorme cantidad de formación estelar, un descubrimiento importante para una galaxia que se encuentra tan temprano en el Universo.
El panel principal del gráfico muestra un fotograma de una simulación producida en una supercomputadora. La galaxia distorsionada que se muestra aquí es el resultado de una colisión entre dos galaxias seguida de su fusión. Los astrónomos piensan que tal fusión podría ser la razón por la cual SPT0346-52 está teniendo un boom de construcción estelar. Una vez que las dos galaxias chocan, el gas cerca del centro de la galaxia fusionada (que se muestra como la región brillante en el centro de la simulación) se comprime, produciendo el estallido de nuevas estrellas que se forman en SPT0346-52. Las regiones oscuras en la simulación representan polvo cósmico que absorbe y dispersa la luz de las estrellas.
El recuadro de este gráfico contiene una imagen compuesta con datos de rayos X de Chandra (azul), datos infrarrojos de longitud de onda corta del Hubble (verde), luz infrarroja de Spitzer (rojo) en longitudes de onda más largas y datos infrarrojos de ALMA (magenta) en incluso longitudes de onda más largas. En el último caso, la luz de SPT0346-52 es distorsionada y magnificada por la gravedad de una galaxia intermedia, produciendo tres imágenes alargadas en los datos de ALMA ubicados cerca del centro de la imagen. SPT0346-52 no es visible en los datos de Hubble o Spitzer, pero se detecta la galaxia intermedia que causa la lente gravitacional. La galaxia brillante que se ve en los datos de Hubble y Spitzer ligeramente a la izquierda del centro de la imagen no está relacionada con SPT0346-52.
No hay azul en el centro de la imagen, lo que muestra que Chandra no detectó rayos X que pudieran haber señalado la presencia de un agujero negro en crecimiento. Los datos de ATCA, que no se muestran aquí, también involucraron la no detección de un agujero negro en crecimiento. Estos datos sugieren que SPT0346-52 se está formando a una tasa de aproximadamente 4.500 veces la masa del Sol cada año, una de las tasas más altas observadas en una galaxia. Esto contrasta con una galaxia como la Vía Láctea que solo forma alrededor de una masa solar de nuevas estrellas por año.
Un artículo que describe estos resultados, con el primer autor Jingzhe Ma (Universidad de Florida), ha sido aceptado para su publicación en The Astrophysical Journal y está disponible en línea [ http://lanl.arxiv.org/abs/1609.08553 ]. El Centro Marshall de Vuelos Espaciales de la NASA en Huntsville, Alabama, administra el programa Chandra para la Dirección de Misiones Científicas de la NASA en Washington. El Observatorio Astrofísico Smithsonian en Cambridge, Massachusetts, controla las operaciones científicas y de vuelo de Chandra.
Créditos de imagen: Rayos X: NASA / CXC / Univ of Florida / J. Ma et al; Óptico: NASA / STScI; Infrarrojos: NASA / JPL-Caltech; Radio: ESO / NAOJ / NRAO / ALMA
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