Un Goliat galáctico acecha al universo antiguo

Goliat galáctico

Un Goliat galáctico acecha al universo antiguo

Cuando miramos hacia el cielo en una medianoche clara, vemos una extensión de oscuridad salpicada por los fuegos remotos de miríadas de estrellas. Las estrellas del Cosmos habitan en los miles de millones de galaxias que existen en el Universo visible, que es esa región relativamente pequeña de todo el Cosmos incomprensiblemente vasto que podemos observar. Esto se debe a la velocidad finita de la luz y la expansión acelerada del espacio-tiempo. La luz que nos llega desde regiones más allá de nuestro horizonte cosmológico.no ha tenido tiempo suficiente para llegar a nosotros desde el nacimiento del Universo en el Big Bang hace casi 14 mil millones de años. Uno de los mayores misterios que enfrentan los astrónomos en la actualidad es comprender cómo se forman las galaxias. De acuerdo con la teoría predominante de la formación galáctica, las pequeñas galaxias nacieron primero, y eventualmente se fusionaron en el Universo antiguo para formar las grandes y majestuosas galaxias que se ven en el Universo hoy. Sin embargo, se ha observado que las grandes galaxias acechan al cosmos muy antiguo, y no deberían estar allí de acuerdo con esta teoría de abajo hacia arriba de la formación de galaxias.

En octubre de 2019, un equipo de astrónomos informó que por casualidad habían descubierto rastros tenues de una enorme galaxia "monstruosa" nunca antes vista, que data del Universo muy temprano. Haciendo una divertida comparación de su descubrimiento galáctico con la fotografía de las huellas del mítico monstruo Yeti, el "abominable muñeco de nieve" del pueblo del Himalaya, los astrónomos comentaron que la comunidad científica alguna vez creyó que esos gigantes galácticos eran solo folclore. Esto se debe a que no había evidencia de su verdadera existencia en la naturaleza, hasta ahora.

El equipo de astrónomos, dirigido por la becaria postdoctoral, la Dra. Christina Williams de la Universidad de Arizona (Tucson), dice que su descubrimiento proporciona nuevos conocimientos sobre los primeros pequeños pasos de algunas de las galaxias más grandes del Universo. El artículo de investigación aparece en The Astrophysical Journal.

La Dra. Kate Whitaker, profesora asistente en la Universidad de Massachusetts Amherst y miembro del equipo, es una experta en la evolución temprana de las galaxias. Ella señaló en un comunicado de prensa de Amherst del 22 de octubre de 2019 que "estas galaxias que de otro modo estarían ocultas son realmente intrigantes; te hace preguntarte si esto es solo la punta del iceberg, con un tipo completamente nuevo de población de galaxias esperando ser descubierta".

El nacimiento de las galaxias

Actualmente existen dos teorías principales que buscan explicar cómo nacieron las primeras galaxias en el antiguo Cosmos. Sin embargo, algunos astrónomos proponen que la verdad realmente puede involucrar ambas ideas.

Una de las teorías predominantes propone que las primeras galaxias se formaron cuando enormes nubes compuestas de gas y polvo colapsaron bajo su propia atracción gravitacional, lo que permitió que nacieran estrellas. Esto a veces se denomina teoría de arriba hacia abajo .

La segunda teoría, la teoría de abajo hacia arriba , ha ganado una credibilidad considerable en los últimos años. Según esta idea, el Universo joven contenía numerosas gotas de materia relativamente pequeñas. Estas pequeñas manchas amorfas (protogalaxias) se encontraron entre sí y se fusionaron, creciendo finalmente en las grandes galaxias que observamos en el Universo hoy. El Telescopio Espacial Hubble (HST) ha fotografiado muchos de estos grupos de material, que pueden ser las "semillas" que eventualmente se convirtieron en galaxias modernas. Según esta teoría, la mayoría de las grandes galaxias antiguas eran espirales. Sin embargo, con el paso del tiempo, muchas de las espirales chocaron y se fusionaron para crear galaxias elípticas . Elípticasson galaxias muy grandes con forma de huevo que albergan principalmente estrellas rojas viejas. Las estrellas que habitan dentro de las galaxias elípticas viajan en órbitas caóticas, que son diferentes a las poblaciones estelares de las espirales ordenadas y más elegantes que albergan estrellas de todas las edades, como nuestra propia Vía Láctea.

Pero el proceso de nacimiento galáctico no ha llegado a su fin. El Universo continúa evolucionando en el tiempo. Las galaxias pequeñas son frecuentemente devoradas por las más grandes. Nuestra propia Vía Láctea puede contener los trágicos restos de anteriores festines, habiendo devorado a muchos de sus parientes galácticos más pequeños, de la misma manera que los peces grandes devoran a sus diminutos vecinos. Actualmente, nuestra galaxia está digiriendo al menos un dúo de pequeñas galaxias desafortunadas, y es muy posible que se eleve en otras durante los próximos miles de millones de años. Tales fusiones son comunes porque el Cosmos está abarrotado en la escala de distancias galácticas.

De hecho, hay una fusión masiva en el futuro lejano de nuestra Galaxia. La galaxia principal más cercana, la gran espiral Andrómeda, que es un poco más grande que nuestra Vía Láctea, se encuentra actualmente a una distancia segura de 2,5 millones de años luz. Esto significa que la distancia entre este dúo de grandes galaxias es solo unas 25 veces mayor que el tamaño de las propias galaxias. Como nuestra propia galaxia, Andrómeda alberga estrellas de varias edades y contiene un rico suministro de gas. La gravedad está atrayendo a Andrómeda hacia nosotros a unos 100 kilómetros por segundo. En unos 4.500 millones de años, la galaxia de Andrómeda y nuestra Vía Láctea chocarán y formarán una única galaxia elíptica inmensa que los astrónomos ya han denominado la gran galaxia de Milkomeda. El futuro MilkomedaLa galaxia será dos veces más grande que el dúo de espirales desafortunadas que chocaron entre sí para crearla. Los agujeros negros supermasivos, que rondan los corazones oscuros de ambas espirales antiguas, también se fusionarán, volviéndose dos veces más masivos que los dos agujeros negros que chocaron para formar una sola entidad. Técnicamente, sin embargo, la galaxia de Andrómeda se comerá nuestra Vía Láctea. Esto se debe a que Andrómeda es un "pez" galáctico un poco más grande.

Las fusiones de galaxias eran más comunes en el Cosmos temprano que en la actualidad porque durante esa época antigua el Universo era más pequeño y considerablemente más poblado de lo que está ahora. Por lo tanto, las pequeñas "manchas" galácticas tenían más posibilidades de chocar entre sí y fusionarse. Generalmente se piensa que las galaxias antiguas eran diferentes de las que vemos hoy. Las primeras galaxias mostraban una diversidad mucho mayor y había una población mucho mayor de galaxias irregulares , que suelen ser pequeñas galaxias que tienen masas bajas y no tienen una forma específica.

Lo que nos lleva a la extraña existencia de la galaxia "monstruo" que no debería existir en el Universo temprano, donde una vez se pensó que solo podían existir protogalaxias más pequeñas , y realizar su danza ardiente a la luz recién nacida del Cosmos.

La buena noticia es que las colisiones galácticas rara vez resultan en choques frontales entre las estrellas constituyentes individuales que habitan el dúo en colisión. Incluso cuando dos galaxias chocan entre sí, la distancia entre sus estrellas es tan grande que rara vez sufren como consecuencia de la catástrofe. Sin embargo, hay estrellas que pueden sufrir como consecuencia del naufragio. Algunas estrellas pueden ser lanzadas a nuevas órbitas, o incluso disparadas aullando fuera de sus galaxias madre, condenadas a vagar perdidas y solas en la oscura naturaleza del espacio intergaláctico.

Aunque las colisiones galácticas generalmente no destruyen las estrellas, con frecuencia resultan en el nacimiento de estrellas. A medida que las enormes nubes compuestas de gas y polvo dentro de las galaxias fusionadas chocan, pueden dar a luz a millones de nuevas y brillantes estrellas bebés ardientes.

Un Goliat galáctico que no debería estar ahí

La Dra. Williams y su equipo utilizaron la colección Atacama Large Millimeter Array (ALMA) de 66 radiotelescopios, ubicados en lo alto de las montañas de Chile, para hacer su descubrimiento. En nuevas observaciones realizadas con límites de detección extremadamente sensibles, el Dr. Williams detectó una mancha de luz muy tenue. "Era muy misterioso, pero la luz parecía no estar vinculada a ninguna galaxia conocida en absoluto. Cuando vi que esta galaxia era invisible en cualquier otra longitud de onda, me emocioné mucho, porque significaba que probablemente estaba muy lejos y escondida por nubes de polvo ", comentó el Dr. Williams en el comunicado de prensa de Amherst del 22 de octubre de 2019 .

Los astrónomos estiman que la débil señal se originó desde tan lejos que tardaron 12.500 millones de años en llegar a la Tierra. En ese momento, el Universo todavía estaba en su infancia. Los científicos piensan que la emisión observada es el resultado del cálido resplandor de las partículas de polvo (que efectivamente oscurecen toda la luz) que han sido calentadas por estrellas ardientes que nacen en lo profundo de una galaxia joven.

El coautor del estudio, el Dr. Ivo Labbe, señaló en el comunicado de prensa de Amherst que "nos dimos cuenta de que la galaxia es en realidad una galaxia monstruosa masiva con tantas estrellas como nuestra Vía Láctea pero rebosante de actividad, formando nuevas estrellas a 100 veces la tasa de nuestra propia galaxia ". El Dr. Labbe pertenece a la Universidad Tecnológica de Swinburne en Melbourne, Australia.

El nuevo descubrimiento es importante porque potencialmente puede resolver un enigma de larga data en astronomía. Algunas de las galaxias más grandes que habitan el Universo temprano parecen haber crecido y madurado muy rápidamente, lo que entra en conflicto con las predicciones teóricas de la teoría ascendente de la formación de galaxias. Aún más misterioso, estas grandes galaxias maduras parecen haber surgido de la nada cuando el Universo era comparativamente joven: apenas un 10% de su edad actual, señalan los astrónomos.

Además, los astrónomos nunca parecen atraparlos en el punto donde se están formando por primera vez, continuó explicando el Dr. Williams a la prensa. Se han observado galaxias más pequeñas en el Universo temprano con el Telescopio Espacial Hubble , pero no están creciendo lo suficientemente rápido. También se han informado previamente otras galaxias monstruosas. Sin embargo, esos avistamientos son demasiado raros para proporcionar una explicación satisfactoria de lo que estaba ocurriendo en esa época antigua. "Nuestra galaxia monstruo oculta tiene precisamente los ingredientes adecuados para ser ese eslabón perdido, porque probablemente son mucho más comunes", continuó comentando el Dr. Williams en el comunicado de prensa de Amherst.

El misterio sin resolver hoy, señalan los astrónomos, es exactamente cuántas de estas gigantescas galaxias hay. El estudio actual se realizó en una pequeña región del cielo, menos de 1/100 del tamaño de la Luna llena. Podría significar que encontrar "huellas de Yeti" en una pequeña franja de desierto significa que fue un hallazgo afortunado o que están envueltos en nubes de polvo, pero escondidos por todas partes.

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