La Galaxia de Andrómeda, fue vista usando óptico convencional e IR. Crédito: Kitt Peak National Observatory
Imagínese, si se quiere, que el Universo fue una vez un lugar mucho más sucio de lo que es hoy en día. Imaginemos
también que lo que vemos a nuestro alrededor, relativamente limpia y
despejada Universo, es el resultado de miles de millones de años de
estrellas comportándose como Roombas celestes gigantes, la limpieza del
espacio que les rodea en preparación para nuestra llegada. De acuerdo con un conjunto de catálogos publicados recientemente, que
detallan los últimos hallazgos del Observatorio Espacial Herschel de la
Agencia Espacial Europea, esta descripción es en realidad muy apropiado.
Estos catálogos representa el trabajo de un equipo internacional de más de 100 astrónomos que han pasado los últimos siete años el análisis de las imágenes infrarrojas tomadas por la amplia zona de Herschel Astrophysical terahercios Encuesta (Herschel-ATLAS). Presentado a principios de esta semana en la Reunión Nacional de Astronomía en Nottingham, este catálogo reveló que 1 mil millones de años después del Big Bang, el Universo se veía muy diferente al de hoy.
Con el fin de poner esto en contexto la investigación, es importante entender la importancia de la astronomía infrarroja. Antes del despliegue de misiones como Herschel (que fue lanzado en 2009), los astrónomos fueron capaces de ver una buena parte de la luz emitida por las estrellas y las galaxias. Con más o menos la mitad de esta luz es absorbida por los granos de polvo interestelar, la investigación sobre el nacimiento y la vida de las galaxias era difícil.
Sin embargo, gracias a las encuestas como Herschel - ATLAS así telescopio espacial Spitzer de la NASA y el campo amplio Infrared Survey Explorer (WISE) - astrónomos han sido capaces de dar cuenta de esta falta de energía. Y lo que han visto (especialmente de esta última encuesta) ha sido bastante notable, presentando un universo que es mucho más densa de lo esperado.
Estos catálogos representa el trabajo de un equipo internacional de más de 100 astrónomos que han pasado los últimos siete años el análisis de las imágenes infrarrojas tomadas por la amplia zona de Herschel Astrophysical terahercios Encuesta (Herschel-ATLAS). Presentado a principios de esta semana en la Reunión Nacional de Astronomía en Nottingham, este catálogo reveló que 1 mil millones de años después del Big Bang, el Universo se veía muy diferente al de hoy.
Con el fin de poner esto en contexto la investigación, es importante entender la importancia de la astronomía infrarroja. Antes del despliegue de misiones como Herschel (que fue lanzado en 2009), los astrónomos fueron capaces de ver una buena parte de la luz emitida por las estrellas y las galaxias. Con más o menos la mitad de esta luz es absorbida por los granos de polvo interestelar, la investigación sobre el nacimiento y la vida de las galaxias era difícil.
Sin embargo, gracias a las encuestas como Herschel - ATLAS así telescopio espacial Spitzer de la NASA y el campo amplio Infrared Survey Explorer (WISE) - astrónomos han sido capaces de dar cuenta de esta falta de energía. Y lo que han visto (especialmente de esta última encuesta) ha sido bastante notable, presentando un universo que es mucho más densa de lo esperado.
Impresión artística del telescopio espacial Herschel. Crédito: ESA / AOES Medialab / NASA / ESA / STScI
El profesor Haley Gómez, de la Universidad de Cardiff presenta este catálogo durante el tercer día de la Reunión Nacional de Astronomía (que corrió 27 de junio al 1 de julio). Como se dijo a Universe Today través de correo electrónico:
"La encuesta Herschel es el más grande del cielo en luz infrarroja estos especial. Debido a esto vemos los objetos raros que no podríamos ver en un parche más pequeño del cielo, sino que ahora vemos cientos de miles de galaxias polvorientas, en comparación con los pocos cientos que vimos en los telescopios anteriores. Así que esta es una enorme mejora en términos de saber qué tipo de galaxias existen. Algunas de ellas están tan cubiertos de polvo que podríamos nunca los habíamos visto con telescopios de luz visible. Debido a la gran área sin precedentes que tenemos con esta encuesta Herschel, vemos una enorme variedad en el tipo de objetos también, desde la cercana polvorientas de formación estelar nubes, a las galaxias polvorientas cercanas como Andrómeda, a las galaxias que brillaban su luz infrarroja más de 12 mil millones hace años que. También podemos utilizar esta encuesta para comprender la estructura de las galaxias en el universo - la llamada red cósmica de una manera que nunca hemos sido capaces de hacer en el infrarrojo lejano ".
Las imágenes mostraron que dieron todos los asistentes una visión de las estrellas y galaxias invisibles que han existido durante los últimos 12 millones de años de historia cósmica. En suma, más de la mitad-un-millón de fuentes de infrarrojo lejano han sido detectadas por la encuesta Herschel-ATLAS. Muchas de estas fuentes eran galaxias que están cerca y similar a la nuestra, y que están utilizando detectable usando telescopios convencionales.
Los otros eran mucho más distante, su luz teniendo miles de millones de años en llegar hasta nosotros, y fueron oscurecidas por las concentraciones de polvo cósmico. El más distante de estas galaxias eran aproximadamente 12 mil millones de años luz de distancia, lo que significa que apareció como lo hubieran hecho hace 12 millones de años.
Ergo,
los astrónomos saben ahora que hace 12 millones de años (es decir, poco
después del Big Bang)., Estrellas y galaxias eran mucho más polvo de lo
que son ahora. Concluyeron además que la evolución de nuestras galaxias desde poco
después del Big Bang ha sido esencialmente un importante esfuerzo de
limpieza, como las estrellas absorben gradualmente el polvo que oscurece
su luz, por lo que es más "visible" lugar que es hoy.
Los datos publicados por la encuesta incluye varios mapas y archivos adicionales que se describen en un artículo producido por el Dr. Elisabetta Valiante y un equipo de investigadores de la Universidad de Cardiff - titulado "El Herschel-ATLAS datos Release 1 Libro I: Los mapas, catálogos y cuenta el número ". Como el Dr. Valiante dicho Universo Hoy través de correo electrónico:
"El gas y el polvo son los principales componentes de estrellas: se colapsan para formar estrellas y se expulsan al final de la vida estrellas. Lo interesante que se ha descubierto gracias a los datos de Herschel es que los dos fenómenos no están en equilibrio. Sabíamos que esto era cierto hace 10 millones de años, pero lo que esperábamos, de acuerdo con los modelos actuales, que algunos de equilibrio se alcanzó en tiempos más recientes. En lugar de ello, la cantidad de polvo en las galaxias hace 5 millones de años era mucho mayor que la cantidad que vemos en las galaxias de hoy: esto fue inesperado ".
Hasta hace poco, una encuesta de este tipo no habría sido posible debido al hecho de que muchas de estas fuentes infrarrojas habría sido invisible para los astrónomos. La razón de esto, que fue revelado por la encuesta, fue que estas galaxias eran tan polvoriento que habrían sido prácticamente imposibles de detectar con la óptica convencional. Lo que es más, su luz habría sido aumentada gravitacionalmente interviniendo galaxias."Esta imagen infrarroja del deslumbramiento del telescopio espacial Spitzer de la NASA muestra cientos de miles de estrellas apiñados en el núcleo de remolino de nuestra galaxia espiral de la Vía Láctea.
El enorme tamaño de la encuesta también ha significado que los cambios que se han producido en las galaxias - relativamente reciente en la historia cósmica - pueden ser estudiados por primera vez. Por ejemplo, la encuesta mostró que incluso solo mil millones años en el pasado, una pequeña fracción de la edad del universo, las galaxias estaban formando estrellas a un ritmo más rápido y contenía más polvo que lo hacen hoy.
El Dr. Nathan Bourne - de la Universidad de Edimburgo - es el autor principal de otro de otro artículo que describe los catálogos. Como le dijo a Universe Today través de correo electrónico:
"Podemos pensar en las galaxias como grandes máquinas de reciclaje. Cuando se forman, se van acumulando gases (principalmente hidrógeno y helio, con trazas de litio y un par de otros elementos) del universo que les rodea, y lo convierten en estrellas. A medida que pasa el tiempo, las estrellas de la bomba este gas de vuelta a la galaxia, en el medio interestelar. Debido a los procesos nucleares dentro de las estrellas, el gas está enriquecido con elementos pesados (lo que llamamos metales, a pesar de que incluyen los metales y no metales), y algunos de ellos forman partículas sólidas microscópicas de polvo, como una especie de por -producto".
"Pero todavía hay estrellas en formación, y las próximas generaciones de estrellas reciclar este material interestelar, y ahora que contiene elementos pesados y polvo, las cosas son un poco diferentes, y los planetas también pueden formarse alrededor de las nuevas estrellas, de acumulaciones de esta pesada material. Por lo tanto, si nos fijamos en el panorama general, cuando las primeras galaxias comenzaron a formarse dentro de los primeros mil millones de años después del Big Bang, que comenzaron a usar el gas a su alrededor, y luego mientras están activos que llenan su medio interestelar con gas y polvo, pero hacia el final del ciclo de vida de una galaxia, se ha utilizado todo este gas y polvo, y se podría decir que ha limpiado sí mismo. "Los catálogos y mapas del universo oculto son un triunfo para el equipo de Herschel. A pesar de que la última información obtenida por el observatorio Herschel estaba de nuevo en 2013, los mapas y catálogos producidos a partir de sus años de servicio se han convertido en vital para los astrónomos. Además de mostrar la energía oculta del Universo, están sentando las bases para futuras investigaciones.
"Ahora tenemos que explicar por qué hay polvo donde no esperábamos encontrarlo.", Dijo Valiante. "Y para explicar esto, necesitamos cambiar nuestras teorías acerca de cómo evoluciona el Universo. Nuestros datos plantea un desafío que hemos aceptado, pero que no han superado todavía! "
"[W] e entiende mucho más sobre cómo evolucionan las galaxias", agregó Bourne, "de cuando la mayor parte de las estrellas formadas, lo que ocurre con el gas y el polvo como evolucionan las galaxias, y la rapidez con la actividad de formación de estrellas en el Universo como en su conjunto se ha desvanecido en la segunda mitad de la historia del Universo. Es justo decir que este entendimiento viene de tener un conjunto completo de diferentes tipos de instrumentos que estudian diferentes aspectos de las galaxias de manera complementaria, pero Herschel ha contribuido sin duda una parte importante de ese esfuerzo y tendrá un legado duradero. "
Asegurar legado duradero de Herschel es uno de los principales objetivos del programa del Proyecto Herschel extragaláctica (HELP), que es supervisado por la Agencia Ejecutiva de Investigación de la UE. Otros proyectos que supervisan incluyen el Herschel de varios niveles Encuesta extragaláctica (Hermes), que también dio a conocer los datos de la encuesta a finales del mes pasado. Todo esto ha dejado una marca duradera en el campo de la astronomía, a pesar del hecho de que Herschel ya no está en funcionamiento. Como dijo el profesor Gómez de las contribuciones perdurables del Observatorio Herschel:
"El Observatorio Espacial Herschel dejó de tomar los datos en 2013, sin embargo, nuestra comprensión del universo de polvo es en realidad sólo acaba de empezar con la liberación de grandes encuestas y catálogos de galaxias en los últimos meses. En última instancia, una vez que los astrónomos han pasado por todos los datos importantes, Herschel han proporcionado una visión del universo de infrarrojos que cubre 1000 grados cuadrados del cielo ".
Las implicaciones de estos hallazgos son también propensos a tener un efecto de largo alcance, que van desde la cosmología y la astronomía, que tal vez arrojar alguna luz sobre ese complicado paradoja de Fermi. Podría haber vida inteligente que surgieron miles de millones de años atrás no se aventuraron a otros sistemas estelares porque no podían ver? Solo un pensamiento…
Los datos publicados por la encuesta incluye varios mapas y archivos adicionales que se describen en un artículo producido por el Dr. Elisabetta Valiante y un equipo de investigadores de la Universidad de Cardiff - titulado "El Herschel-ATLAS datos Release 1 Libro I: Los mapas, catálogos y cuenta el número ". Como el Dr. Valiante dicho Universo Hoy través de correo electrónico:
"El gas y el polvo son los principales componentes de estrellas: se colapsan para formar estrellas y se expulsan al final de la vida estrellas. Lo interesante que se ha descubierto gracias a los datos de Herschel es que los dos fenómenos no están en equilibrio. Sabíamos que esto era cierto hace 10 millones de años, pero lo que esperábamos, de acuerdo con los modelos actuales, que algunos de equilibrio se alcanzó en tiempos más recientes. En lugar de ello, la cantidad de polvo en las galaxias hace 5 millones de años era mucho mayor que la cantidad que vemos en las galaxias de hoy: esto fue inesperado ".
Hasta hace poco, una encuesta de este tipo no habría sido posible debido al hecho de que muchas de estas fuentes infrarrojas habría sido invisible para los astrónomos. La razón de esto, que fue revelado por la encuesta, fue que estas galaxias eran tan polvoriento que habrían sido prácticamente imposibles de detectar con la óptica convencional. Lo que es más, su luz habría sido aumentada gravitacionalmente interviniendo galaxias."Esta imagen infrarroja del deslumbramiento del telescopio espacial Spitzer de la NASA muestra cientos de miles de estrellas apiñados en el núcleo de remolino de nuestra galaxia espiral de la Vía Láctea.
Las
imágenes infrarrojas (como el capturado por el telescopio espacial
Spitzer de la NASA aquí) muestran un sinnúmero de estrellas y galaxias
que están ocultas en luz visible por el polvo cósmico. Crédito: NASA / JPL-Caltech
El enorme tamaño de la encuesta también ha significado que los cambios que se han producido en las galaxias - relativamente reciente en la historia cósmica - pueden ser estudiados por primera vez. Por ejemplo, la encuesta mostró que incluso solo mil millones años en el pasado, una pequeña fracción de la edad del universo, las galaxias estaban formando estrellas a un ritmo más rápido y contenía más polvo que lo hacen hoy.
El Dr. Nathan Bourne - de la Universidad de Edimburgo - es el autor principal de otro de otro artículo que describe los catálogos. Como le dijo a Universe Today través de correo electrónico:
"Podemos pensar en las galaxias como grandes máquinas de reciclaje. Cuando se forman, se van acumulando gases (principalmente hidrógeno y helio, con trazas de litio y un par de otros elementos) del universo que les rodea, y lo convierten en estrellas. A medida que pasa el tiempo, las estrellas de la bomba este gas de vuelta a la galaxia, en el medio interestelar. Debido a los procesos nucleares dentro de las estrellas, el gas está enriquecido con elementos pesados (lo que llamamos metales, a pesar de que incluyen los metales y no metales), y algunos de ellos forman partículas sólidas microscópicas de polvo, como una especie de por -producto".
"Pero todavía hay estrellas en formación, y las próximas generaciones de estrellas reciclar este material interestelar, y ahora que contiene elementos pesados y polvo, las cosas son un poco diferentes, y los planetas también pueden formarse alrededor de las nuevas estrellas, de acumulaciones de esta pesada material. Por lo tanto, si nos fijamos en el panorama general, cuando las primeras galaxias comenzaron a formarse dentro de los primeros mil millones de años después del Big Bang, que comenzaron a usar el gas a su alrededor, y luego mientras están activos que llenan su medio interestelar con gas y polvo, pero hacia el final del ciclo de vida de una galaxia, se ha utilizado todo este gas y polvo, y se podría decir que ha limpiado sí mismo. "Los catálogos y mapas del universo oculto son un triunfo para el equipo de Herschel. A pesar de que la última información obtenida por el observatorio Herschel estaba de nuevo en 2013, los mapas y catálogos producidos a partir de sus años de servicio se han convertido en vital para los astrónomos. Además de mostrar la energía oculta del Universo, están sentando las bases para futuras investigaciones.
Imágenes
infrarrojas de todo el cielo toman por el WISE de todo el cielo de
salida de datos (parte superior), y una proyección del cielo IR creado
por las imágenes tomadas por la nave espacial COBE (parte inferior). Crédito: NASA / JPL-Caltech / UCLA (arriba), la NASA / DIRBE Equipo / COBE / (abajo)
"Ahora tenemos que explicar por qué hay polvo donde no esperábamos encontrarlo.", Dijo Valiante. "Y para explicar esto, necesitamos cambiar nuestras teorías acerca de cómo evoluciona el Universo. Nuestros datos plantea un desafío que hemos aceptado, pero que no han superado todavía! "
"[W] e entiende mucho más sobre cómo evolucionan las galaxias", agregó Bourne, "de cuando la mayor parte de las estrellas formadas, lo que ocurre con el gas y el polvo como evolucionan las galaxias, y la rapidez con la actividad de formación de estrellas en el Universo como en su conjunto se ha desvanecido en la segunda mitad de la historia del Universo. Es justo decir que este entendimiento viene de tener un conjunto completo de diferentes tipos de instrumentos que estudian diferentes aspectos de las galaxias de manera complementaria, pero Herschel ha contribuido sin duda una parte importante de ese esfuerzo y tendrá un legado duradero. "
Asegurar legado duradero de Herschel es uno de los principales objetivos del programa del Proyecto Herschel extragaláctica (HELP), que es supervisado por la Agencia Ejecutiva de Investigación de la UE. Otros proyectos que supervisan incluyen el Herschel de varios niveles Encuesta extragaláctica (Hermes), que también dio a conocer los datos de la encuesta a finales del mes pasado. Todo esto ha dejado una marca duradera en el campo de la astronomía, a pesar del hecho de que Herschel ya no está en funcionamiento. Como dijo el profesor Gómez de las contribuciones perdurables del Observatorio Herschel:
"El Observatorio Espacial Herschel dejó de tomar los datos en 2013, sin embargo, nuestra comprensión del universo de polvo es en realidad sólo acaba de empezar con la liberación de grandes encuestas y catálogos de galaxias en los últimos meses. En última instancia, una vez que los astrónomos han pasado por todos los datos importantes, Herschel han proporcionado una visión del universo de infrarrojos que cubre 1000 grados cuadrados del cielo ".
Las implicaciones de estos hallazgos son también propensos a tener un efecto de largo alcance, que van desde la cosmología y la astronomía, que tal vez arrojar alguna luz sobre ese complicado paradoja de Fermi. Podría haber vida inteligente que surgieron miles de millones de años atrás no se aventuraron a otros sistemas estelares porque no podían ver? Solo un pensamiento…
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