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Una vez más, las galaxias parecen estar sorprendentemente maduras poco después del comienzo del universo.

Una galaxia joven con su nombre pegadizo A1689-zD1 tiene expertos en formación de galaxias. Observaciones recientes muestran que esta galaxia, vista como aparecería solo 700 millones de años después del Big Bang, es más grande de lo que se pensaba inicialmente, con grandes flujos de gas caliente desde su núcleo y un halo de gas frío que emana de su borde exterior. A1689-zD1 es representativa de las galaxias «ordinarias» jóvenes (a diferencia de las megagalaxias), y las nuevas observaciones sugieren que la adolescencia de las galaxias regulares puede ser más turbulenta de lo que sugieren los modelos anteriores.

A1689-zD1 fue observada por primera vez en 2007 por el Telescopio Espacial Hubble, y en ese momento era un competidor para la galaxia más distante descubierta hasta el momento (un récord que se ha superado muchas veces, La última fue en abril de 2022.). De hecho, está tan lejos que la única razón por la que es posible obtener una imagen tan buena es porque está convenientemente ubicado detrás de una galaxia mucho más cercana, la interacción de su gravedad con el espacio-tiempo crea un efecto de lente que aumenta La distancia es A1689-zD1 Detrás de eso. El Telescopio Espacial Spitzer pudo observar la galaxia junto con el Hubble, pero las imágenes más claras de la galaxia se obtuvieron dentro del Gran Conjunto Milimétrico/Submilimétrico de Atacama (ALMA), que se especializa en longitudes de onda invisibles a simple vista y se adapta bien a distancias muy distantes. objetos. .

Los datos de ALMA cuentan una historia enterrada en detalles que Hubble y Spitzer no pudieron ver.

«Las emisiones de carbono en A1689-zD1 están mucho más extendidas que las observadas con el telescopio espacial Hubble, y esto puede significar que las galaxias tempranas no son tan pequeñas como parecen», dice Seiji Fujimoto, becario postdoctoral en el Instituto Niels Bohr. , mayor de lo que pensábamos anteriormente, esto tendrá un impacto significativo en la teoría de la formación de galaxias y su evolución en el universo primitivo”.

El Observatorio ALMA está ubicado en el Desierto de Atacama en Chile. Crédito: ESO/C. Bontone (Wikimedia Commons)

Además del sorprendente tamaño de A1689-zD1, también parece estar experimentando un nivel sorprendentemente alto de formación de estrellas en un halo de gas de carbono que rodea la galaxia, aunque este gas también puede ser un signo de una fusión galáctica que ocurrió durante las primeras etapas. de la galaxia formación de galaxias. De cualquier manera, apunta a una etapa temprana inesperadamente dinámica de formación galáctica.

Cerca del núcleo galáctico, el equipo también vio signos de gas ionizado caliente que generalmente representa eventos de alta energía, como explosiones de supernovas o chorros poderosos del disco de acreción del agujero negro. Esta salida de gas caliente puede estar relacionada con el halo de gas frío, y esto ha despertado el interés de los investigadores. Como mínimo, no esperaban verlo en una galaxia tan joven. «Hemos visto este tipo de emisión de halo de gas que se extiende desde las galaxias que se formaron más tarde en el universo, pero verlo en una galaxia tan temprana significa que este tipo de comportamiento es universal incluso en las galaxias más modestas que formaron la mayoría de las estrellas en los primeros años». universo», dice Darach Watson, profesor asociado del Instituto Niels Bohr. «Comprender cómo ocurren estos procesos en una galaxia tan joven es fundamental para comprender cómo se produjo la formación de estrellas en el universo primitivo».

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A1689-zD1, una galaxia con formación estelar ubicada en la constelación de Virgo, vista por ALMA. Una lente gravitatoria hace que la joven galaxia parezca nueve veces más brillante. Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO) / H. Akins (Grenell College), B. Saxton (NRAO/AUI/NSF).

Por supuesto, es poco probable que esta única observación conduzca a una reescritura de los libros de texto todavía. Los investigadores continuarán monitoreando el universo primitivo en busca de galaxias de edad similar, para determinar si A1689-zD1 es típica en tamaño y actividad, o si es exótica.

El Telescopio Espacial James Webb, como ALMA, que es muy adecuado para observar galaxias pequeñas a esta distancia, debería proporcionar una muestra más grande para el estudio pronto. Destinado a estar en línea Más tarde este verano – aunque también se basará en algunas lentes gravitacionales fortuitas para encontrar y estudiar las galaxias más antiguas.

Puedes ver la nota de prensa completa aquiY lea la versión introductoria ArXiv.

Imagen destacada: Representación artística del A1689-zD1. Mucho más allá del centro galáctico, que se muestra aquí en rosa, hay un halo abundante de gas de carbono frío. Para los científicos, esta característica inusual sugiere que la galaxia puede ser mucho más grande de lo que se pensaba anteriormente y que las primeras etapas de la formación normal de galaxias pueden ser más activas y dinámicas de lo esperado. Arriba a la izquierda y abajo a la derecha hay salidas de gas ionizado caliente que empujan hacia afuera desde el centro galáctico, que se muestran aquí en rojo. Los científicos creen que es posible que estos flujos de salida tengan algo que ver, aunque aún no saben qué están haciendo, con el gas de carbono frío en los confines exteriores de la galaxia. Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), B. Saxton (NRAO/AUI/NSF)

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