La interpretación de un artista de una de las galaxias The Spire recién descubierto 'calientes' Starburst (Crédito: NASA / CXC / M.Weiss)
Los
astrónomos han encontrado la primera evidencia concluyente de un
aumento dramático en el nacimiento de las estrellas en una población de
recién descubierto galaxias masivas en el Universo temprano. Sus mediciones confirman la idea de que las estrellas se formaron más
rápidamente hace unos 11 millones de años, o aproximadamente tres
millones de años después del Big Bang, y que la tasa de formación de
estrellas es mucho más rápido de lo que se pensaba.
Los científicos utilizaron Observatorio Espacial Herschel de la Agencia Espacial Europea, un telescopio infrarrojo con un espejo de 3,5 m de diámetro, que se inició en 2009. Se estudiaron los objetos distantes en detalle con la cámara del receptor de imagen espectral y fotométrico (AGUJA), la obtención de evidencia sólida de que la galaxias están formando estrellas a una velocidad tremenda y tienen grandes reservas de gas que alimentará la formación de las estrellas de cientos de millones de años.
El Dr. Scott Chapman, del Instituto de Astronomía de Cambridge, ha presentado los nuevos resultados en un artículo publicado en una edición especial de la revista Monthly Notices de la Royal Astronomical Society que se centran en los resultados de Herschel.
Scott comenta "Estas mediciones Herschel-SPIRE han revelado la nueva población de galaxias a estar más caliente de lo esperado, debido a las estrellas que forman ahora mucho más rápidamente de lo que se creía anteriormente."
Las galaxias están tan distantes que la luz que detectamos de ellos ha estado viajando por más de 11 mil millones de años. Esto significa que las vemos como eran cerca de tres millones de años después del Big Bang. La clave para los nuevos resultados es el reciente descubrimiento de un nuevo tipo de galaxia extremadamente luminosas en el universo temprano. Estas galaxias son muy débiles en luz visible, como las estrellas recién formadas siguen capullo en las nubes de gas y polvo en el que nacieron. Este polvo cósmico, que tiene una temperatura de alrededor de -240oC, es mucho más brillante en las longitudes de onda más largas, infrarrojo lejano observados por el satélite Herschel.
Los científicos utilizaron Observatorio Espacial Herschel de la Agencia Espacial Europea, un telescopio infrarrojo con un espejo de 3,5 m de diámetro, que se inició en 2009. Se estudiaron los objetos distantes en detalle con la cámara del receptor de imagen espectral y fotométrico (AGUJA), la obtención de evidencia sólida de que la galaxias están formando estrellas a una velocidad tremenda y tienen grandes reservas de gas que alimentará la formación de las estrellas de cientos de millones de años.
El Dr. Scott Chapman, del Instituto de Astronomía de Cambridge, ha presentado los nuevos resultados en un artículo publicado en una edición especial de la revista Monthly Notices de la Royal Astronomical Society que se centran en los resultados de Herschel.
Scott comenta "Estas mediciones Herschel-SPIRE han revelado la nueva población de galaxias a estar más caliente de lo esperado, debido a las estrellas que forman ahora mucho más rápidamente de lo que se creía anteriormente."
Las galaxias están tan distantes que la luz que detectamos de ellos ha estado viajando por más de 11 mil millones de años. Esto significa que las vemos como eran cerca de tres millones de años después del Big Bang. La clave para los nuevos resultados es el reciente descubrimiento de un nuevo tipo de galaxia extremadamente luminosas en el universo temprano. Estas galaxias son muy débiles en luz visible, como las estrellas recién formadas siguen capullo en las nubes de gas y polvo en el que nacieron. Este polvo cósmico, que tiene una temperatura de alrededor de -240oC, es mucho más brillante en las longitudes de onda más largas, infrarrojo lejano observados por el satélite Herschel.
La imagen de Herschel-CHAPITEL, donde están rodeados 3 ejemplos de la nueva azul brillante 'destellos calientes'. Aparecen débil porque son muy lejano, visto sólo 3 millones de años después del Big Bang (Crédito: ESA / CHAPITEL / HERMES).
Un tipo relacionado de la galaxia se descubrió por primera vez en 1997 (pero no se entiende bien hasta 2003), utilizando el "SCUBA" cámara montada en el Telescopio James Clerk Maxwell en Hawai, que detecta la radiación emitida a longitudes de onda más larga incluso inferior al milímetro. Pero se pensaba que estos distantes "galaxias submilimétricas" sólo para representar a la mitad de la imagen de la formación de estrellas en el universo temprano. Desde SCUBA preferentemente detecta objetos más fríos, se sugirió que las galaxias similares con temperaturas un poco más altas podrían existir, pero han pasado desapercibido.
El Dr. Chapman y otros midieron sus distancias utilizando el telescopio Keck en Hawaii óptica y el observatorio submilimétrica Plateau de Bure en Francia, pero no fueron capaces de mostrar que estaban en pleno proceso de formación estelar rápida.
Herschel es el primer telescopio con la capacidad de detectar estas galaxias en el pico de su producción, por lo que el Dr. Chapman se unió fuerzas con el equipo de "Hermes", dirigido por el profesor Seb Oliver, de la Universidad de Sussex y el Dr. Jamie Bock en Caltech que estaban la realización de la encuesta más grande de las galaxias con Herschel.
Con las observaciones de Herschel, se centró en alrededor de 70 galaxias en la constelación de la Osa Mayor, los científicos adquirieron la pieza que falta de evidencia para confirmar que estas galaxias representan un episodio crucial en la formación de grandes galaxias que nos rodean hoy en día, tales como nuestra propia Vía Camino.
La imagen orignal Herschel-Spire. Crédito: ESA / CHAPITEL / Hermes.
El miembro del equipo el profesor Rob Ivison de la Universidad de Edimburgo, explica la importancia de los nuevos resultados. "Con los datos que teníamos antes, no podríamos decir exactamente donde la luz infrarroja proveniente de estas galaxias viene. Pero el uso de CHAPITEL podemos ver que esta es la firma de la formación de estrellas ".
Las nuevas galaxias tienen tasas prodigiosas de formación de estrellas, muy superior a todo lo visto en el día de hoy Universo. Probablemente desarrollan a través de encuentros violentos entre las galaxias hasta ahora no perturbados, después de las primeras estrellas y galaxias fragmentos ya se habían formado. No obstante, el estudio de estos nuevos objetos da a los astrónomos una visión de las primeras épocas de la formación de estrellas tras el Big Bang.
El Dr. Isaac Roseboom de la Universidad de Sussex resume el trabajo. "Fue increíble y sorprendente ver las observaciones de Herschel-SPIRE descubren una población tan dramática de las galaxias no vistas anteriormente". Profesor Seb Oliver, también de Sussex, añade: "Estamos muy impresionados por la enorme capacidad de Herschel para sondear el universo distante. Este trabajo de Scott Chapman nos da un control real sobre cómo el cosmos parecían al principio de su vida ".
Con el nuevo descubrimiento, los astrónomos liderado en el Reino Unido han proporcionado un censo mucho más precisa de algunas de las galaxias más extremas en el Universo en el pico de su actividad. Observaciones futuras investigarán los detalles de la fuente de energía de las galaxias y tratar de establecer cómo desarrollarán una vez que sus intensas ráfagas de actividad llegan a su fin.
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