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10/12/16 - DJ:

Una galaxia fuera de serie

T.E.L: 3 min.

Los astrónomos descubrieron una galaxia con brote estelar 4500 veces mayor que la Vía Láctea.
¿Será por eso que el objeto forma parte del show televisivo The Big Bang Theory?




Los astrónomos descubrieron recientemente que una galaxia está teniendo una explosión de formación estelar inusual. A 12,7 mil millones de años luz de la Tierra, el objeto es observado en un estadio crítico en la evolución galáctica, apenas mil millones de años después del Big Bang.

La galaxia, llamada SPT 0346-52, fue descubierta usando el South Pole Telescope (SPT) y luego fue observada con otros instrumentos como el Conjunto milimétrico/submilimétrico de Atacama (ALMA). Los datos revelaron una muy brillante emisión de luz infrarroja, lo que sugería una gran producción de estrellas.

Sin embargo, una explicación alternativa era posible: podría esa emisión ser consecuencia de un agujero negro supermasivo en rápido crecimiento. El gas que cae en el agujero se vuelve más caliente y brillante lo que causaría que el polvo y gas circundantes brillaran en infrarrojo. Para explorar esa posibilidad, los investigadores usaron el Observatorio Chandra de NASA y el radiotelescopio de CSIRO en Australia.

No se detectaron ni rayos-X ni ondas de radio, por lo que se descartaba el agujero negro como responsable de la emisión en cuestión.

"Sabemos ahora que esta galaxia no tiene un hambriento agujero negro, pero en cambio está brillando con la luz de estrellas recién formadas", explicó Jingzhe Ma de la Universidad de Florida, autora del paper publicado en The Astrophysical Journal.

La formación estelar en este objeto es 4500 veces la masa del Sol, por año, es decir, una tasa muy alta en contraste con la Vía Láctea cuya formación de estrellas es de 1 masa solar por año.

"Los astrónomos llaman a las galaxias con mucha formación estelar como galaxias 'starburst'. Pero el término no parece hacer justicia a esta galaxia, por lo que la estamos llamando 'hyper-starburst'" comentó Anthony Gonzalez de la misma casa de estudios.

Starburst se podría traducir como "brote estelar".

El siguiente gráfico muestra un cuadro de una simulación computacional (imagen principal) y datos astronómicos (inserto) de SPT 0346-52.


La simulación creada en un superordenador muestra la distorsión producida por la colisión de galaxias y su fusión. Tal fusión podría explicar la tasa de formación estelar en el objeto estudiado. El gas cerca del centro de la fusión de galaxias (la región más brillante en el centro de la simulación) es comprimido, produciendo la cuantiosa formación de nuevas estrellas.

El inserto muestra una imagen compuesta de rayos-X de Chandra en azul; datos de infrarrojo en ondas cortas por Hubble en verde; infrarrojos más largos de Spitzer en rojo; e infrarrojos más largos aún con ALMA en magenta. En el último caso la luz de la galaxia está distorsionada y magnificada por la gravedad de una galaxia interviniente produciendo tres imágenes elongadas en los datos de ALMA cerca del centro de la imagen.

No hay azul en el centro de la imagen, mostrando que con Chandra no se detectaron rayos-X (por tanto, agujero negro).

Según narra la autora principal en el blog de Chandra, se sorprendió al no descubrir en los datos los rayos-X esperados, pero entonces usó la técnica de distribución de energía espectral que los astrónomos desarrollaron para comparar los brillos observados de diferentes longitudes de onda con modelos. Resultó que al incluir un creciente agujero negro en el modelo se contradice los datos observados y quitándolo explica mejor lo que se observa. Tampoco había rastros de agujero negros en los datos de ATCA (Australia Telescope Compact Array).

Jingzhe Ma termina su post en el blog de Chandra con un dato de color. Por alguna coincidencia, SPT0346-52 aparece en un capítulo del programa televisivo "The Big Bang Theory".

Efectivamente, como se indica en una página de Joaquin Vieira de la Universidad de Illinois, coautor del trabajo, en la temporada 6, episodio 21 (del 25 de abril de 2013) titulado The Closure Alternative (El cierre alternativo) se observa a Raj conversando con Howard. A un costado hay una pizarra con anotaciones y gráficos. Una de las anotaciones es SPT-0346-52, como se alcanza a notar en la imagen inicial de este post, tomada de la página de Vieira (ver abajo).

La posibilidad de que la emisión infrarroja se deba a un supermasivo agujero negro surge porque no es muy común observar galaxias tan primitivas con semejante tasa de formación estelar. Por otro lado, la falta de rayos-X no descarta la hipótesis de un agujero negro. Pero luego de las varias observaciones en diferentes longitudes de onda, si se descarta el agujero negro, entonces la galaxia submilimétrica aparece como un gran caso de estudio.

La hipótesis de una fusión de galaxias debe ser mejor estudiada, por lo que para obtener mejores respuestas habrá que realizar nuevas observaciones. Gran parte del trabajo científico se resume en insistir.

Penny...Penny...Penny...





Fuentes y enlaces relacionados
SPT0346-52: Negligible AGN Activity in a Compact, Hyper-starburst Galaxy at z = 5.7
Jingzhe Ma et al (2016)
arXiv:1609.08553 [astro-ph.GA]
http://lanl.arxiv.org/abs/1609.08553

Blog Chandra: Super Starburst Galaxy Found One Billion Years After the Big Bang
http://chandra.si.edu/blog/node/625

Comunicado prensa Chandra: Under Construction: Distant Galaxy Churning Out Stars at Remarkable Rate
http://chandra.si.edu/press/16_releases/press_120816.html


Sobre las imágenes
X-ray: NASA/CXC/Univ of Florida/J.Ma et al; Optical: NASA/STScI; Infrared: NASA/JPL-Caltech; Radio: ESO/NAOJ/NRAO/ALMA; Simulation: Simons Fdn./Moore Fdn./Flatiron Inst./Caltech/C. Hayward & P. Hopkins
http://chandra.si.edu/photo/2016/spt0346/

Joaquin Vieira SPT Sub-Millimeter Galaxies
http://www.astro.caltech.edu/~vieira/spt_smgs.html

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