Hallan gas «invisible» en galaxias antiguas que prolongaría la formación de estrellas
Tiempo de lectura: 2 minutos El hallazgo, realizado con los telescopios ALMA y APEX en el desierto de Atacama, sugiere que la formación de estrellas en estas galaxias «infantiles» podría extenderse por 400 millones de años adicionales.
Un descubrimiento astronómico reveló la existencia de una enorme cantidad de gas molecular difuso en una de las estructuras más antiguas y distantes conocidas: el protocúmulo de galaxias SPT2349-56.
Esta estructura masiva, observada tal como era cuando el universo tenía apenas una décima parte de su edad actual, alberga galaxias en pleno proceso de formación estelar intensa.
Para el hallazgo, liderado por la Universidad de Columbia Británica y que contó con la colaboración de los investigadores chilenos Manuel Aravena y Manuel Solimano del Centro de Astrofísica y Tecnologías Afines (CATA), fue utilizada la potencia combinada de los radiotelescopios Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA) y Atacama Pathfinder Experiment (APEX), ambos situados en el norte de Chile.
Con estos instrumentos, los científicos lograron detectar una masa de gas que supera en un 75% lo que se había medido previamente observando únicamente las galaxias individuales dentro del protocúmulo. Este gas adicional, más frío y difuso, había permanecido «invisible» para observaciones anteriores de mayor resolución.
El gas ‘invisible’ detectado por telescopios en Atacama
El hallazgo fue posible al comparar datos de alta resolución de ALMA con observaciones de menor resolución espacial obtenidas con el Atacama Compact Array (ACA) de ALMA y el telescopio APEX. Esta combinación permitió identificar una emisión de monóxido de carbono (CO), un trazador clave del gas molecular frío, que no estaba asociada directamente a las galaxias brillantes ya conocidas en SPT2349-56.
«Se detectó un 75% más de CO que la suma de las fuentes individuales detectadas en los datos de ALMA de mayor resolución», detallaron los investigadores.
En este trabajo destacan los aportes de Manuel Aravena, Investigador Asociado CATA y académico de la Universidad Diego Portales (UDP), y Manuel Solimano, estudiante de doctorado del mismo centro y universidad. Actualmente, continúan investigando este sistema utilizando la nueva Banda 1 de ALMA, desarrollada en parte por ingenieros del CATA en la Universidad de Chile, para mapear con mayor detalle este reservorio de gas difuso.
Más combustible estelar y pistas sobre la evolución de cúmulos
Este descubrimiento tiene implicancias para entender cómo se formaron y evolucionaron las primeras estructuras masivas del universo. El gas molecular es el combustible esencial para la formación de estrellas.
El hallazgo de este enorme depósito adicional sugiere que las galaxias en SPT2349-56 tienen suficiente materia prima para mantener su intensa actividad de formación estelar durante unos 400 millones de años más de lo estimado previamente. Sin este gas extra, se esperaba que consumieran sus reservas individuales mucho más rápido.
Manuel Aravena explica la singularidad del hallazgo: «El gas difuso se encuentra casi siempre en cúmulos de galaxias muy masivos en el universo local, mas no en el universo temprano. (…) Nosotros lo estamos observando posiblemente antes de que [se caliente], en las fases iniciales«.
Además, añade que «esto revela que gran parte del gas de Carbono y Oxígeno que se forma originalmente en las estrellas, escapa de las galaxias individuales hacia el medio circumgaláctico, y en ese caso al medio intracúmulo (ICM)».
El equipo especula que este gas extendido podría ser el precursor del medio intracúmulo (ICM) caliente y difuso que se observa en los cúmulos de galaxias maduros actuales. Comprender cómo se forma y evoluciona el ICM es crucial, ya que los cúmulos galácticos son las estructuras unidas por gravedad más grandes del universo.
