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Los océanos cósmicos, cuna de las galaxias gigantes

Un equipo internacional de científicos, encabezado por el Centro de Astrobiología, abre la puerta a estudiar cómo se formaron las supergalaxias en el universo primitivo.


FUENTE | CAB-CSIC-INTA
02/12/2016
 
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Las mayores galaxias que existen en el universo, enormes esferas llenas de estrellas, parecen surgir en los océanos cósmicos de gas frío. Este hallazgo, que un grupo internacional de astrónomos liderados por el Centro de Astrobiología (CAB, CSIC-INTA) publica en el último número de la revista Science, apunta a que, en el universo primitivo, la formación de supergalaxias es un proceso que dista bastante de lo estudiado en el universo más cercano.

La agrupación de cientos o miles de galaxias da como resultado agregados llamados cúmulos, cuyo centro lo ocupan las supergalaxias. "Pensábamos que, en las etapas iniciales del universo, estas galaxias enormes se formaron a partir de otras pequeñas que se fundieron unas con otras bajo la acción de su propia gravedad, tal y como ocurre en el universo próximo. Sin embargo, hemos visto que todo es mucho más complicado", señala el investigador del Centro de Astrobiología y autor principal del trabajo, Bjorn Emonts.

Los astrónomos han estudiado un cúmulo situado a 10.000 millones de años luz de la Tierra utilizando el conjunto de radiotelescopios ATCA (Australia Telescope Compact Array), en Australia, y el VLA (Very Large Array), en los Estados Unidos. En el centro de este cúmulo se encuentra MRC 1138-262, apodada Spiderweb (telaraña), una supergalaxia que está formándose inmersa en una enorme nube de gas frío. "Este océano cósmico contiene aproximadamente 100.000 millones de veces la masa del Sol y está compuesto en su mayoría por moléculas de hidrógeno, la materia prima de la que se forman estrellas y galaxias", precisa Montserrat Villar-Martín, científica del CAB y coautora del estudio.

Pero, en lugar de observar directamente el hidrógeno, los investigadores lo han detectado a través de un gas trazador -en este caso, el monóxido de carbono-, más fácil de localizar. "Esperábamos detectar el gas frío en las galaxias fusionándose", comenta el coautor Helmut Dannerbauer, del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), que, en 2014, reveló que Spiderweb está rodeada de gran cantidad de galaxias ocultas tras gruesas capas de polvo. Las observaciones revelaron, por el contrario, que la mayor parte del gas frío no se encuentra ahí, sino que ocupa el vasto espacio entre las galaxias. Los astrónomos ahora piensan que la supergalaxia se ha originado directamente por la condensación de ese océano cósmico de gas frío.

"Ahora sabemos cómo y dónde buscar los depósitos gigantes de gas frío que originan las galaxias más grandes en el universo. A partir de este momento, podremos utilizar la más avanzada tecnología astronómica para encontrar sistemas similares", agrega Villar-Martín. De dónde proviene el gas frío es todavía un rompecabezas para la comunidad científica. "El monóxido de carbono que detectamos es un subproducto de estrellas ya desaparecidas, una forma de reciclaje cósmico, pero no podemos asegurar con certeza el origen del gas o cómo se acumula en el núcleo del cúmulo", explica Bjorn Emonts, y agrega que, "para averiguarlo, tendremos que profundizar aún más en la historia del universo".

Los océanos cósmicos, cuna de las galaxias gigantes
Impresión artística del océano cósmico de gas frío en el corazón de un cúmulo embrionario de galaxias, aproximadamente a 10.000 millones de años luz de distancia de la Tierra. Abultada y deforme, la región central fue bautizada como galaxia 'Telaraña' (formalmente conocida como MRC 1138-262), porque parece estar formada por pequeñas galaxias ligadas por la gravedad, igual que moscas atrapadas en una telaraña. El gas frío se extiende a través de un espacio con 250.000 años luz de tamaño y es la materia prima de la cual se forman nuevas estrellas. Se espera la condensación de esta nube cósmica de gas origine una sola supergalaxia. Modificado de ESO ciencia versión 1431. Crédito: ESO/M. Kornmesser


Referencias:
Molecular Gas in the Halo Fuels the Growth of a Massive Cluster Galaxy at High Redshift, por B. H. C. Emonts, M. D. Lehnert, M. Villar-Martín, R. P. Norris, R. D. Ekers, G. A. van Moorsel, H. Dannerbauer, L. Pentericci, G. K. Miley, J. R. Allison, E. M. Sadler, P. Guillard, C. L. Carilli, M. Y. Mao, H. J. A. Röttgering, C. De Breuck, N. Seymour, B. Gullberg, D. Ceverino, P. Jagannathan, J. Vernet y B. T. Indermuehle, Science, diciembre 2016.





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