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Las galaxias satélites son las estructuras galácticas más antiguas del Universo


Un equipo de astrónomos de los Estados Unidos y el Reino Unido ha encontrado evidencia que indica que los satélites más débiles de la Vía Láctea -incluidas las galaxias enanas Segue-1, Boötes I, Tucana II y Ursa Major I- son de hecho algunas de las primeras galaxias que se formaron en el universo, y se cree que tienen más de 13 mil millones de años.

Cuando el Universo tenía aproximadamente 380,000 años, se formaron los primeros átomos. Estos fueron átomos de hidrógeno, el elemento más simple en la tabla periódica.

Estos átomos se acumularon en las nubes y comenzaron a enfriarse gradualmente y se asentaron en los pequeños grupos o "halos" de materia oscura que surgieron del Big Bang.

Esta fase de enfriamiento, conocida como la "Edad Oscura Cósmica", duró aproximadamente 100 millones de años.

Eventualmente, el gas que se había enfriado dentro de los halos se volvió inestable y comenzó a formar estrellas, estos objetos son las primeras galaxias que se formaron.

Con la formación de las primeras galaxias, el Universo estalló en luz, llevando a la edad oscura del cosmos a su fin.

El estudio
El Dr. Sownak Bose del el Centro de astrofísica Harvard-Smithsonian y los astrónomos de la Universidad de Durham, el Profesor Carlos Frenk y el Dr. Alis Deason identificaron dos poblaciones de galaxias satélite que orbitan alrededor de la Vía Láctea.

La primera fue una población muy débil que consistía en las galaxias que se formaron durante la 'La edad oscura del cosmos'.

La segunda fue una población ligeramente más brillante que consistía en galaxias que se formaron cientos de millones de años después, una vez que el hidrógeno que había sido ionizado por la intensa radiación ultravioleta emitida por las primeras estrellas pudo enfriarse en halos de materia oscura más masivos.

Sorprendentemente, los científicos descubrieron que un modelo de formación de galaxias que habían desarrollado previamente coincidía perfectamente con los datos, lo que les permitía inferir los tiempos de formación de las galaxias satélite.

"Encontrar algunas de las primeras galaxias que se formaron en nuestro Universo orbitando en el patio trasero de la Vía Láctea es el equivalente a encontrar los restos de los primeros humanos que habitaron la Tierra. Es muy emocionante", dijeron los investigadores.

Modelo Lambda-CDM
Este impresionante hallazgo respalda el modelo actual de la evolución de nuestro Universo, el 'modelo Lambda-frío-oscuro-materia', en el que las partículas elementales que componen la materia oscura impulsan la evolución cósmica.

La intensa radiación ultravioleta emitida por las primeras galaxias destruyó los átomos de hidrógeno restantes al ionizarlos, lo que dificulta que este gas se enfríe y forme nuevas estrellas.

El proceso de formación de galaxias se detuvo por completo y no se formaron galaxias nuevas durante los próximos mil millones de años.

Eventualmente, los halos de materia oscura se volvieron tan masivos que incluso el gas ionizado pudo enfriarse.

Se reanudó la formación de las galaxias, que culminó en la formación de espectaculares galaxias brillantes como nuestra propia Vía Láctea.

Conclusiones
"Un buen aspecto de este trabajo es que destaca la complementariedad entre las predicciones de un modelo teórico y los datos reales", dijo el Dr. Bose.

"Hace una década, las galaxias más débiles en las cercanías de la Vía Láctea habrían quedado fuera del radar. Con la creciente sensibilidad de los censos de galaxias presentes y futuras, un nuevo tesoro de las galaxias más pequeñas ha salido a la luz, nos permite probar modelos teóricos en nuevos regímenes".

"Este es un maravilloso ejemplo de cómo las observaciones de las galaxias enanas más diminutas, que residen en nuestra propia Vía Láctea, se pueden utilizar para aprender sobre el Universo temprano", dijo el Dr. Deason.

Referencia del documento científico:
Sownak Bose et al. 2018. La huella de la reionización cósmica en la función de luminosidad de las galaxias. The Astrophysical Journal, volumen 863, número 2; doi: 10.3847 / 1538-4357 / aacbc4

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