Los científicos descubren una enorme ‘tubería’ en la red cósmica que conecta el universo
Si miras a las profundidades del tiempo y el espacio para vislumbrar un universo que tiene solo unos pocos miles de millones de años, verás una era antigua compuesta por muchas galaxias enormes. Las simulaciones han demostrado que estos gigantes galácticos deben ser alimentados por gas frío en filamentos de materia oscura. Los filamentos de materia oscura constituyen la estructura de la red cósmica que conecta la Vía Láctea en el universo. Sin embargo, aún no se observa la naturaleza de estas inyecciones de gas. .Ambiguo.
Ahora, los científicos dirigidos por Hai Fu, profesor asociado de astronomía en la Universidad de Iowa, han descubierto lo que describen como un filamento de gas de «tubería» que alimenta una enorme galaxia que se formó cuando el universo tenía 2.500 millones de años, aproximadamente una quinta parte de su edad actual.
Según un estudio publicado en Astrophysical Journal el miércoles, este descubrimiento de varios años confirma modelos de larga data que indican que la materia en formación de estrellas se envía a enormes galaxias a través de estos filamentos cósmicos. Fu dijo en un correo electrónico: «Esta es la mejor evidencia que tenemos hasta ahora sobre el misterioso flujo de aire». Agregó que aunque estudios previos han detectado posibles filamentos en el pasado, no pudieron capturar información química detallada «para respaldar su origen».
Fu y sus colegas, por el contrario, pudieron identificar las firmas químicas de la corriente de gas en la galaxia que estudiaron, gracias a la alineación muy rara y fortuita de cuerpos luminosos gigantes a su alrededor. La galaxia, que se conoce como SMM J0913, es parte de un vecindario cósmico más grande que contiene dos cuásares radiantes, que son núcleos galácticos especiales que se encuentran entre los fenómenos más brillantes del universo.
Debido a que los dos cuásares están ubicados detrás de SMM J0913 desde nuestra perspectiva en la Tierra, los objetos brillantes retroiluminan la galaxia en primer plano, lo que permite al equipo de Fu ver detalles nunca antes vistos de la corriente de gas que nutre a esta entidad en crecimiento.
«La corriente se destacaba en silueta contra dos quásares brillantes», explicó Fu.
DIAGRAMA DE TUBERÍAS DE GAS FRÍO QUE SOBREVIVÍ A PESAR DE UN ENTORNO MÁS CALIENTE Y PERMITIÓ QUE ESTAS GALAXIAS FORMAR ESTRELLAS. IMAGEN: HAI FU, UNIVERSIDAD DE IOWA
Utilizando información espectral capturada por Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA), actualmente el radiotelescopio más grande de la Tierra, el equipo investigó la abundancia de sustancias químicas en el filamento.
Los resultados mostraron que la corriente carecía de elementos pesados como aluminio, carbono, hierro y magnesio. Dado que el entorno dentro de galaxias masivas como SMM J0913 se enriquece constantemente con elementos pesados, que son arrojados por la explosión de estrellas, esta pista reveladora demostró que el gas estaba entrando desde fuera de la galaxia, desde un entorno empobrecido.
Las simulaciones cósmicas han propuesto que estos filamentos estrechos pueden explicar cómo el gas frío se bombea a las galaxias sin ser interrumpido por los alrededores atmosféricos calientes de entidades tan gigantescas. Pero la detección de estos filamentos es un obstáculo difícil de superar; Fu y sus colegas estudiaron detenidamente las observaciones de 70.000 galaxias durante un período de cinco años antes de rastrear el sistema perfecto que contenía SMM J0913.
“La comprensión del sistema tomó muchos años, por lo que ha sido una realización gradual sintetizando datos de varios telescopios”, dijo. Agregó que estaba emocionado cuando «la pieza final del rompecabezas estaba en su lugar» y sintió «un tremendo alivio» cuando recibió la información espectral de ALMA que confirmó que SMM J0913 era el tipo exacto de galaxia que se necesitaba para iluminar esta pregunta. .
“Demostró que no perdí el precioso tiempo del telescopio y de hecho encontramos algo interesante”, agregó Fu.
Si bien el nuevo estudio representa un gran avance en nuestra comprensión de cómo se formaron las galaxias masivas en el universo temprano, todavía queda mucho trabajo por hacer. El equipo solo observó dos puntos a lo largo del arroyo, dejando espacio para estudios de seguimiento para intentar «ver su extensión física completa», dijo Fu, que espera intentar hacer en marzo utilizando el Observatorio Keck en la cima de Mauna Kea en Hawai. .
«A largo plazo, necesitaríamos encontrar más corrientes alrededor de otras galaxias masivas», concluyó, «y me pregunto cómo podemos lograrlo de manera eficiente, utilizando los telescopios existentes».
