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Captura el comienzo de la rotación de las galaxias en el universo primitivo

Después del Big Bang, aparecieron las primeras galaxias. Debido a la expansión del universo, estas galaxias se están alejando de nosotros. Esto desplaza sus emisiones hacia el rojo (cambiándolas hacia longitudes de onda más largas). Al estudiar estos desplazamientos hacia el rojo, es posible describir el «movimiento» dentro de las galaxias y más allá de ellas. En un nuevo estudio, los astrónomos de la Universidad de Waseda ahora han revelado un posible movimiento de rotación de una de estas galaxias distantes. Crédito: Universidad de Waseda

A medida que los telescopios se han vuelto más avanzados y poderosos, los astrónomos han podido descubrir más y más galaxias distantes. Estas son algunas de las galaxias más antiguas que se formaron en nuestro universo y que comenzaron a alejarse de nosotros a medida que el universo se expandía. De hecho, cuanto mayor es la distancia, más rápido se aleja la galaxia de nosotros. Curiosamente, podemos estimar qué tan rápido se movía la galaxia y, por lo tanto, cuándo se formó en función de cómo apareció su emisión de «desplazamiento al rojo». Esto es similar a un fenómeno llamado efecto Doppler, en el que los objetos que se alejan del observador emiten luz que parece cambiar hacia longitudes de onda más largas (de ahí el término «desplazamiento al rojo») hacia el observador.


El telescopio Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), ubicado en medio del desierto de Atacama en Chile, es particularmente adecuado para observar tales desplazamientos al rojo en las emisiones galácticas. Recientemente, un equipo de investigadores internacionales, incluido el profesor Akio Inoue y el estudiante graduado Tsuyoshi Tokuoka de la Universidad de Waseda, Japón. Takuya Hashimoto de la Universidad de Tsukuba, Japón. el profesor Richard S. Ellis del University College London; El Dr. Nicolas Laporte, investigador de la Universidad de Cambridge, Reino Unido, observó un desplazamiento hacia el rojo de las emisiones galaxia distante, MACS1149-JD1 (en adelante JD1), lo que les llevó a algunas conclusiones interesantes. «Además de descubrir un alto corrimiento al rojo, es decir, galaxias muy distantes, estudiar sus movimientos internos de gas y estrellas proporciona un impulso para comprender el proceso de formación de galaxias en el universo más cercano posible», explica Ellis. Los resultados de su estudio fueron publicados en Cartas de revistas astrofísicas.

La formación de la galaxia comienza con la acumulación de gas y continúa con la formación de estrellas a partir de ese gas. Con el tiempo, la formación de estrellas progresa desde el centro hacia el exterior, un disco galaxia Evoluciona y la galaxia adquiere cierta forma. A medida que las estrellas continúan formándose, las estrellas más nuevas se forman en el disco giratorio mientras que las estrellas más viejas permanecen en la parte central. Al estudiar la edad de los objetos estelares y el movimiento de estrellas y gases en la galaxia, es posible determinar la etapa de evolución que ha alcanzado la galaxia.

Después de realizar una serie de observaciones durante un período de dos meses, los astrónomos midieron con éxito pequeñas diferencias en el «corrimiento al rojo» de un sitio a otro dentro de la galaxia y descubrieron que JD1 cumplía con el criterio de una galaxia dominada por el espín. Luego, modelaron la galaxia como un disco giratorio y descubrieron que reproducía bien las observaciones. La velocidad de rotación calculada fue de unos 50 kilómetros por segundo, que se comparó con la velocidad de rotación del disco de la Vía Láctea de 220 kilómetros por segundo. El equipo también midió el diámetro de JD1 en solo 3000 años luz, que es mucho más pequeño que el diámetro de la Vía Láctea en 100 000 años luz.

La importancia de sus hallazgos es que JD1 está mucho más lejos y, por lo tanto, es la primera fuente encontrada hasta ahora que contiene un disco giratorio de gas y estrellas. Combinado con mediciones similares de los sistemas más cercanos en la literatura de investigación, esto permitió al equipo determinar la evolución gradual de las galaxias en rotación durante más del 95% de nuestra historia cósmica.

Además, la masa se estima a partir de Velocidad rotacional de la galaxia estaba en línea con la masa estelar previamente estimada a partir de la firma espectral de la galaxia, y proviene principalmente de la de las estrellas «maduras» que se formaron hace unos 300 millones de años. «Esto demuestra que los cúmulos de estrellas en JD1 se formaron en una era anterior a la era cósmica», dice Hashimoto.

«La velocidad de rotación de JD1 es mucho más lenta que la de las galaxias de épocas posteriores y la nuestra, y es probable que JD1 se encuentre en una etapa inicial de desarrollo de movimiento de rotación», dice Inoue. Con el telescopio espacial James Webb lanzado recientemente, los astrónomos ahora planean ubicar estrellas jóvenes y más viejas en la galaxia para verificar y actualizar el escenario de formación de galaxias.

Los nuevos descubrimientos están ciertamente en el horizonte.


ALMA descubrió la galaxia espiral más antigua


más información:
posible rotación sistemática en el cúmulo estelar maduro de la galaxia z = 9.1, Cartas de revistas astrofísicas (2022). DOI: 10.3847 / 2041-8213 / ac7447

Introducción de
Universidad de Waseda

La frase: Capturing the Beginning of the Rotation of Galaxies in the Early Universe (30 de junio de 2022) Obtenido el 30 de junio de 2022 de https://phys.org/news/2022-06-capturing-onset-galaxy-rotation-early.html

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