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💫'Linterna cósmica' comprende el destino del universo

'Linterna cósmica' podría ayudarnos a comprender mejor el destino del universo

20 de diciembre de 2017, Universidad de Portsmouth




Galaxias cercanas a la línea de emisión NCG 4038 - 4039. Las partes rosadas en esta imagen muestran la luz del gas calentado por las estrellas recién formadas. Crédito: NASA, ESA y The Hubble Heritage (STScl / AURA) -ESA / Hubble Collaboration.
Nuevas investigaciones han proporcionado una visión más profunda de las galaxias de las líneas de emisión, utilizadas en varias encuestas en curso y futuras, para ayudarnos a comprender mejor la composición y el destino del universo.

La búsqueda para determinar la naturaleza de la materia oscura y la energía oscura ha llevado a los científicos a adoptar nuevos trazadores de la estructura a gran escala del universo, como las galaxias de las líneas de emisión. Estas galaxias presentan fuertes líneas de emisión del gas calentado por estrellas recién formadas.

La autora principal del estudio, Dra. Violeta Gonzalez-Perez del Instituto de Cosmología y Gravitación de la Universidad, dijo: "Las galaxias son linternas cósmicas que muestran pequeños parches de la historia cósmica, informándonos de los cambios en el tejido espacio-temporal del universo. La fuerte formación de nuevas estrellas en galaxias deja una huella característica en sus espectros que permite una determinación precisa de su distancia.

"Además, como las estrellas jóvenes son muy brillantes, las galaxias con una formación estelar fuerte pueden ser visibles más atrás en el tiempo cósmico. Estas son las dos características que hacen que las galaxias de la línea de emisión sean excelentes trazadores cosmológicos durante un largo período de tiempo".

Sin embargo, las muestras de galaxias de la línea de emisión actual son pequeñas y sus características no se conocen bien. El modelado computacional es la única forma de intentar comprender todos los procesos involucrados en la formación y evolución de estas galaxias.



 'Linterna cósmica' podría ayudarnos a comprender mejor el destino del universo

La ubicación de algunas de las galaxias de la línea de emisión observadas en el estudio (círculos verdes) frente a las imágenes de una gran porción del cielo observadas por The Dark Energy Camera Legacy Survey (DECaLS). Crédito: Universidad de Portsmouth

Los astrónomos del Instituto de Cosmología y Gravitación (ICG), líder mundial, exploraron las características de las galaxias de las líneas de emisión a través de experimentos en la instalación nacional de supercomputación de DiRAC (investigación distribuida utilizando computación avanzada) en la Universidad de Durham.

Los experimentos computacionales se concentraron alrededor del tiempo cuando el universo pasó de estar dominado por la materia a convertirse en energía oscura dominada como lo es ahora. Descubrieron que la mayoría de las galaxias de las líneas de emisión viven en los centros de los pozos de potencial gravitacional, con masas equivalentes a once mil millones de nuestros soles. Los modelos numéricos actuales de formación y evolución de las galaxias también muestran que las galaxias de las líneas de emisión rastrean los potenciales gravitacionales subyacentes de una manera diferente a las galaxias seleccionadas por su masa estelar.

Luego compararon sus resultados con las expectativas de las encuestas SDSS-IV / eBOSS y el Instrumento Espectroscópico de Energía Oscura (DESI). Ambas encuestas tienen como objetivo medir el efecto de la energía oscura en la expansión del universo.

El Dr. González-Pérez dijo: "Esta comparación mejorará nuestra comprensión de la formación y evolución de las galaxias y permitirá a los científicos beneficiarse de un modelo más realista para los mecanismos que producen las galaxias de las líneas de emisión".

El próximo verano, se espera que la encuesta SDSS-IV / eBOSS tenga los primeros resultados cosmológicos de estos trazadores. En los próximos años, el Instrumento de Encuesta de Energía Oscura (DESI) expandirá este uso de galaxias de línea de emisión como trazadores cosmológicos. El DESI verá su primera luz en 2019 y medirá los espectros de 35 millones de galaxias, que es ocho veces más de lo que ha demostrado el SDSS actual. En 2021, Euclid comenzará a recolectar espectros para 50 millones de fuentes, centrándose únicamente en las galaxias de las líneas de emisión. El ICG está involucrado en ambas encuestas.

Lea más en: https://phys.org/news/2017-12-cosmic-lantern-fate-universe.html#jCp

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