Una galaxia muy, muy lejana se comió a todos sus amigos. Ahora todo es solitario

Hace más de 13 mil millones de años se formaron las primeras galaxias en el universo. Eran elípticos, con agujeros negros intermedios en sus centros rodeados por un halo de estrellas, gas y polvo. Con el tiempo, estas galaxias evolucionaron aplanándose en discos con una gran protuberancia en el medio. Luego fueron atraídos por la gravedad mutua para formar cúmulos de galaxias, enormes cúmulos que forman la estructura cósmica a gran escala. Esta fuerza gravitacional también conduce a fusiones, ya que las galaxias y sus agujeros negros centrales se unen para formar galaxias espirales más grandes con agujeros negros supermasivos centrales (SMBH).

Este proceso de fusión y absorción (y su papel en la evolución galáctica) sigue siendo un misterio para los astrónomos de hoy porque la mayor parte ocurrió durante el Universo primitivo, que todavía es muy difícil de observar con los telescopios existentes. Usando datos de la NASA Observatorio de rayos X Chandra y el Observatorio Internacional GeminiUn equipo internacional de astrónomos, A Una galaxia solitaria muy lejana que parece haber consumido a todos sus antiguos camaradas. Sus hallazgos, que aparecieron recientemente en Diario astrofísicolo que indica que las galaxias en el universo primitivo crecieron más rápido de lo que se pensaba.

El equipo de investigación estuvo dirigido por Valentina Missaglia, astrofísica postdoctoral de la Universidad de Turín. Los colegas se unieron a ella desde Instituto Nacional de Física Nuclear (INF), y Observatorio Astrofísico de TurínUniversidad de Texas Valle del Río Grande Instituto Max Planck de Astronomía (MPIA), y Ministerio de Ciencia, Tecnología, Innovación y Comunicaciones de Brasil (MCTIC), y Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), y Centro de Astrofísica de Harvard y SmithsonianY Instituto de Astronomía Teórica y Experimental (IATE), y Instituto Nacional de Astrofísica (INAF).

El equipo informa del inesperado descubrimiento de una galaxia solitaria (3C 297) a unos 9.200 millones de años luz de distancia. También notan que tiene un quásar en su centro y poderosos chorros (brillantes en el espectro de radio) que emanan de sus polos. El entorno de esta galaxia parece tener varias características clave de un cúmulo de galaxias; Sin embargo, la galaxia parece estar sola. Como dijo Missaglia en Harvard Chandra presione soltarElla dijo: «Parece que tenemos un cúmulo de galaxias al que le faltan casi todas sus galaxias». «Esperábamos ver al menos una docena de galaxias del tamaño de la Vía Láctea, pero solo vemos una».

Missaglia y sus colegas observaron tres características asociadas con los cúmulos de galaxias según los datos de Chandra. Primero, los datos de rayos X revelaron que 3C 297 está rodeada por grandes cantidades de gas sobrecalentado (decenas de millones de grados), algo que rara vez se ve fuera de los cúmulos de galaxias. En segundo lugar, la corriente en chorro relativista del SMBH creó una fuente brillante de rayos X a unos 140.000 años luz de distancia, lo que significa que atravesó el gas que rodea la galaxia. En tercer lugar, uno de los aviones de radio pareció curvarse, lo que indica que estaba interactuando con su entorno.

Este último hallazgo se observó previamente en base a los datos recopilados por Colección Extra Grande de Karl G. Jansky (VLA). Pero cuando el equipo consultó sus datos del Observatorio Gemini, notaron que ninguna de las 19 galaxias que aparecieron cerca de 3C 297 estaban realmente a la misma distancia. dicho coautor Juan MadridProfesor Asistente, Universidad de Texas Rio Grande Valley:

La pregunta es, ¿qué pasó con todas estas galaxias? Creemos que la atracción gravitacional de una gran galaxia combinada con las interacciones entre galaxias fue muy fuerte y se fusionó con la gran galaxia. Para estas galaxias, al parecer, la resistencia fue inútil.

Si bien los autores no pueden descartar la posibilidad de galaxias enanas ubicadas alrededor de 3C 297, su presencia no explica por qué no hay galaxias más grandes cerca. Además, esperan que 3C 297 pase varios miles de millones de años por sí solo antes de adquirir grandes compañeros galácticos (como M87 y el Cúmulo de Virgo). Si bien no está claro cómo 3C 297 terminó solo en un entorno similar a un cúmulo, el equipo teoriza que podría ser un «cúmulo de fósiles», la etapa final de una galaxia que se fusiona con varias otras galaxias.

Si bien se han descubierto muchos otros grupos de fósiles antes, a 9.200 millones de años luz de distancia, este es el más lejano de todos. Los poseedores de récords anteriores para grupos fósiles estaban a 4,9 y 7,9 mil millones de años luz de distancia (respectivamente). «Puede ser difícil explicar cómo el universo pudo haber creado este sistema solo 4.600 millones de años después del Big Bang», dijo el coautor Mischa Schirmer de MPIA. «Esto no rompe nuestras ideas de cosmología, pero comienza a empujar los límites de la velocidad a la que deben formarse tanto las galaxias como los cúmulos de galaxias».

Otras lecturas: ChandraY Diario astrofísico