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💫Ambientes cósmicos y su influencia en la formación estelar

Ambientes cósmicos y su influencia en la formación estelar
6 de marzo de 2017


Simulaciones de la red cósmica. Se muestran las estructuras de conexión de los filamentos. Tales estructuras se predicen mediante simulaciones numéricas de la distribución de la materia en el universo en diferentes momentos a través de la edad del universo. Crédito: UC Riverside

El andamio que sostiene la estructura a gran escala del universo constituye galaxias, materia oscura y gas (de la cual se forman las estrellas), organizados en redes complejas conocidas como la red cósmica. Esta red comprende regiones densas conocidas como grupos de galaxias y grupos que se tejen entre sí a través de estructuras de tipo hilo conocidas como filamentos. Estos filamentos forman la columna vertebral de la red cósmica y albergan una gran fracción de la masa en el universo, así como sitios de actividad de formación estelar.

Aunque existe una amplia evidencia de que los ambientes modelan y dirigen la evolución de las galaxias, no está claro cómo se comportan las galaxias en la red cósmica global más grande y, en particular, en el entorno más extendido de los filamentos.

En una colaboración conjunta entre el Instituto de Tecnología de California y la Universidad de California, Riverside, los astrónomos han realizado un extenso estudio de las propiedades de las galaxias dentro de filamentos formados en diferentes momentos durante la era del universo.

En un trabajo recién publicado, los astrónomos utilizaron una muestra de 40.000 galaxias en el campo COSMOS, un parche grande y contiguo de cielo con datos suficientemente profundos para observar galaxias muy lejanas y con medidas exactas de distancia a galaxias individuales. La gran área cubierta por COSMOS permitió volúmenes de muestreo de diferentes densidades dentro de la red cósmica.

Utilizando técnicas desarrolladas para identificar las estructuras a gran escala, catalogaron la red cósmica a sus componentes: racimos, filamentos y regiones escasas desprovistas de cualquier objeto, extendiéndose hacia el universo como lo era hace 8 mil millones de años. Las galaxias se dividieron entonces en aquellas que son centrales para su entorno local (el centro de gravedad) y las que vagan alrededor en sus entornos de acogida (satélites).

"Lo que hace que este estudio sea único es la observación de miles de galaxias en diferentes filamentos que abarcan una fracción significativa de la edad del Universo", dijo Behnam Darvish, un becario postdoctoral de Caltech, quien es el principal autor del artículo. "Cuando consideramos el universo lejano, miramos hacia atrás en el tiempo cuando la tela y los filamentos cósmicos eran más jóvenes y todavía no habían desarrollado completamente y por lo tanto, podrían estudiar la evolución conjunta de las estructuras y de las galaxias de gran escala asociadas con ellas."

Los investigadores midieron la actividad de formación de estrellas en galaxias ubicadas en diferentes ambientes.

"Fue tranquilizador cuando descubrimos que la actividad promedio de formación de estrellas disminuyó de las regiones escasamente pobladas de la web cósmica a filamentos ligeramente poblados y grupos densos", dijo Bahram Mobasher, profesor de física y astronomía en la Universidad de California en Riverside . "Sin embargo, el hallazgo sorprendente fue que el descenso fue especialmente pronunciado para las galaxias satélite".

"La conclusión inevitable de esto fue que la mayoría de las galaxias satélites dejan de formar estrellas relativamente rápido durante los últimos 5 mil millones de años a medida que caen a entornos densos de racimos a través de los filamentos, mientras que este proceso es mucho más lento para las galaxias centrales . "

El cese rápido de la formación estelar experimentado por las galaxias satelitales puede explicarse por "desprendimiento de presión de pistón", que es la pérdida de gas formador de estrellas dentro de una galaxia a medida que se mueve dentro de un ambiente más denso, tal como un conglomerado.

"Comparada con las galaxias centrales, es la menor atracción gravitacional de las galaxias satélites producidas por su masa más pequeña, lo que resulta en una pérdida de gas más eficiente y por lo tanto, una desaceleración en la actividad de formación de estrellas con respecto a la central más masiva Galaxias ", dijo Chris Martin, profesor de astronomía en Caltech.

Esta investigación sirvió como un estudio piloto para futuras encuestas de gran volumen y relativamente profundas, las cuales mirarán en las galaxias más oscuras y más jóvenes del Universo, como LSST, Euclid y WFIRST.

La investigación fue publicada en Astrophysical Journal.

Lea más en:
https://phys.org/news/2017-03-cosmic-environments-star-formation.html#jCp

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