Bueno, es la semana de las galaxias muy, muy lejanas, ¿verdad? JWST no solo reveló algunas distancias nunca antes vistas en el infrarrojo, sino que otros observatorios también las están estudiando. Los astrónomos del Cosmic Dawn Center en Copenhague recientemente hicieron varios descubrimientos interesantes en el universo primitivo. Sin embargo, para hacerlo tuvieron que atravesar nubes de polvo. Sus observaciones revelaron muchas propiedades interesantes de la materia que existían cuando el universo tenía una décima parte de su edad actual.
Perforación de polvo con observaciones de radio
El equipo de Cosmic Dawn, dirigido por el astrónomo Shuwen Jin, quería medir las tasas de formación de estrellas en el universo primitivo. Los miembros del equipo estaban particularmente interesados en las primeras galaxias pequeñas. Una característica de estos objetos es que tienen una densidad estelar muy alta. Pero esas nubes de polvo hicieron que medirlas fuera muy difícil. El equipo sabía que sería difícil encontrarlos usando observaciones convencionales.
Entonces, decidieron «cortar» el polvo usando técnicas de radioastronomía. Lo que Jin y su equipo descubrieron explotó con la formación de estrellas. Todas esas estrellas produjeron polvo en forma de partículas de carbono, silicio, oxígeno y hierro. Eso es lo que oscureció las galaxias y las hizo difíciles de notar.
Alma y Noma al rescate
«Durante estas épocas, 1-2 mil millones de años después del Big Bang, galaxias como estas contribuyeron significativamente a la tasa total de formación estelar del Universo», dijo Jin en un comunicado de prensa. «Pero pasan desapercibidos en las observaciones ópticas y del infrarrojo cercano. Los escudos de polvo oscurecen las galaxias, haciéndolas oscuras en el óptico y el infrarrojo. Las nubes de polvo son tan espesas y densas que la luz óptica y del infrarrojo cercano no pueden viajar a través de ellas», explicó. «La luz del infrarrojo lejano también se absorbe parcialmente».
El equipo utilizó dos de los observatorios de radio más grandes del mundo para observar a través de las nubes de polvo primordiales. Uno es el Atacama Large Millimeter Array (ALMA) en Chile. Actualizado recientemente con nuevos receptores más sensibles. había otro Matriz milimétrica expandida del norte (NOEMA) En Francia. Las observaciones de radioastronomía permitieron al equipo medir las tasas de formación de estrellas y calcular la temperatura del polvo.
Vistas a través del polvo
Las observaciones del equipo también revelaron otro punto interesante. Las moléculas de monóxido de carbono (CO) se mezclan en nubes de polvo. El CO es un marcador que ayuda a determinar la masa de todo el gas en una galaxia. Esto ayudará a los astrónomos a estudiar otro aspecto importante de las galaxias, a saber, la masa de todo su gas.
El descubrimiento de CO ayudó a los astrónomos a mejorar sus métodos de medición de gas al revelar la presencia de gas dentro de la nube. Normalmente, los astrónomos observan la luz emitida desde la superficie de las nubes de polvo. Sin embargo, la luz está bloqueada dentro de las nubes.
Tener en cuenta este efecto tiene implicaciones más serias, explicó Jin. «Nuestro modelo explica el hecho de que incluso la luz infrarroja no escapa directamente del centro de las nubes de polvo. Esto nos muestra que las estimaciones previas de masas de gas en galaxias compactas, polvorientas y formadoras de estrellas están sobreestimadas por un factor de 2-3, «, explicó Jin.
Aún hay más por aprender
Estas galaxias estelares compactas y envueltas en polvo constituyen aproximadamente el diez por ciento de las polvorientas galaxias formadoras de estrellas en el universo primitivo. Por qué esto es así sigue siendo un misterio y es objeto de más estudio por parte de Jin y su equipo.
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