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💫Aquí es donde viene el polvo de la estrella

Aquí es donde viene el polvo de la estrella
Los astrónomos han descubierto el polvo de algunas de las primeras supernovas del universo, las cuales son responsables de los elementos de nuestro Sol y sistema solar actual. La respuesta no es Joni Mitchell.

Por Alison Klesman | Publicada: Miércoles 08 de Marzo de 2017



Las observaciones de ALMA han descubierto una galaxia muy joven y polvorienta, ya contaminada con los productos de las supernovas, como se muestra en la impresión de este artista.

ESO / M. Kornmesser

El ALMA de los Andes Chilenos ha hecho varios descubrimientos innovadores desde que se puso en marcha en 2011. Capaz de imagen del cielo en longitudes de onda milimétricas y submilimétricas, ALMA puede detectar la emisión asociada con el gas molecular y el polvo, que Son fríos y pueden ser difíciles o imposibles de ver en otras longitudes de onda. Usando esta habilidad, ALMA ha identificado el polvo y el gas en una galaxia que se formó cuando nuestro universo era sólo el 4 por ciento de su edad actual.

La galaxia se llama A2744_YD4, y es la galaxia más distante jamás encontrada por ALMA. Se sienta en un redshift de 8.38, que se asocia a una época en que el universo era apenas 600 millones de años.

Redshift mide la cantidad por la cual la luz de un objeto distante es estirada por la expansión del universo. Los objetos con un desplazamiento al rojo más alto están más alejados, y por lo tanto los estamos mirando como aparecieron en el pasado. En el universo muy cercano, los objetos tienen un desplazamiento al rojo de casi cero; Los objetos de alto desplazamiento al rojo, como A2744_YD4 con su desplazamiento al rojo de 8.38, están muy lejos (la distancia exacta depende de la historia de expansión del universo). También es importante tener en cuenta que el desplazamiento al rojo no es lineal - los desplazamientos al rojo de 0-1 se consideran relativamente cercanos, mientras que los desplazamientos al rojo de 8-9 son algunos de los objetos más lejanos que podemos ver actualmente al mirar atrás al universo muy temprano. El fondo cósmico de la microonda se produjo en un redshift de cerca de 1.000.

La "marca de tiempo" cosmológica de A2744_YD4, dada por su desplazamiento hacia el rojo, cae dentro del rango de edad estimado para la Época de Reionización, que ocurrió alrededor de un desplazamiento al rojo de 10, cuando el universo tenía unos 400 millones de años. La Época de Reionización es cuando las primeras fuentes luminosas del universo -telas, quásares y galaxias- se encendieron y ionizaron los átomos de hidrógeno neutros (es decir, derribaron sus electrones). El hidrógeno neutro es opaco a las longitudes de onda cortas de la luz, lo que significa que absorbe estas longitudes de onda fácilmente para que la luz no pueda pasar. Sin embargo, como el hidrógeno neutro en todo el universo se ionizó, la luz podía finalmente recorrer grandes distancias.

La detección de A2744_YD4 y sus propiedades, realizada por un equipo internacional de astrónomos liderado por Nicolas Laporte del University College de Londres, es notable por varias razones.

A2744_YD4 está lleno de polvo. En la nota de prensa que acompaña el anuncio, Laporte explicó que "la detección de tanto polvo indica que las supernovas tempranas debieron haber contaminado ya esta galaxia". Las supernovas son el resultado final de las estrellas masivas, que explotan gran parte de sus interiores explosivamente a medida que mueren. Entre el material soplado es el polvo, que está compuesto de elementos como el aluminio, el silicio y el carbono, y se propaga a través de las galaxias por estas explosiones. Este polvo es un componente integral de las estrellas de hoy (como nuestro Sol) y los planetas que las rodean. En el universo muy temprano, sin embargo, este polvo era escaso, simplemente porque el proceso de su creación y dispersión a través de las supernovas no había tenido mucho tiempo para completarse.

Pero en A2744_YD4, este proceso ha tenido aparentemente suficiente tiempo para progresar. A2744_YD4 produce estrellas a una velocidad de 20 masas solares por año, lo que equivale a 20 veces la tasa de formación de estrellas comparativamente insignificante de nuestra Vía Láctea de 1 masa solar por año. Basándose en esta tasa, el grupo estimó que sólo se necesitaban unos 200 millones de años para formar el polvo visto en A2744_YD4.

Como resultado, "estamos siendo testigos de esta galaxia poco después de su formación", según el co-autor Richard Ellis del European Southern Observatory y el University College de Londres. Esta detección, junto con la edad de A2744_YD4, ayuda a los astrónomos a determinar mejor el ciclo de vida - incluyendo la formación - de las primeras estrellas del universo, llamadas Estrellas de la Población III.

Eso1708b


A2744_YD4 está tan lejos que aparece como una pequeña mancha sentada detrás del rico cúmulo de galaxias Abell 2744. Mostrado en rojo son las observaciones de ALMA que permitieron a Laporte y su equipo identificar el polvo en toda la galaxia.


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