Descubren una galaxia inactiva extremadamente masiva en el universo primitivo


Utilizando el espectrógrafo de objetos múltiples para la exploración infrarroja (MOSFIRE) en el Observatorio W. M. Keck, los astrónomos han descubierto una galaxia ultra masiva ubicada a 12 mil millones de años luz de la Tierra. Esta galaxia inusual, llamada XMM-2599, formó estrellas a una velocidad extremadamente alta y luego murió; por qué de repente dejó de formar estrellas no está claro.

"Incluso antes de que el universo tuviera 2 mil millones de años, XMM-2599 ya había formado una masa de más de 300 mil millones de soles, convirtiéndola en una galaxia ultra masiva", dijo el Dr. Benjamin Forrest, un investigador postdoctoral en la Universidad de California, Riverside.

"Más notablemente, mostramos que XMM-2599 formó la mayoría de sus estrellas en un gran frenesí cuando el Universo tenía menos de mil millones de años, y luego se volvió inactivo cuando el Universo tenía solo 1.8 mil millones de años".

El estudio
El Dr. Forrest y sus colegas utilizaron observaciones espectroscópicas del instrumento MOSFIRE para realizar mediciones detalladas de XMM-2599 y cuantificar con precisión su distancia.

"En esta época, muy pocas galaxias han dejado de formar estrellas, y ninguna es tan masiva como XMM-2599. La mera existencia de galaxias ultra masivas como XMM-2599 es un gran desafío para los modelos numéricos", dijo Gillian Wilson, profesora de la Universidad de California, Riverside.

“Aunque estas galaxias masivas son increíblemente raras en esta época, los modelos las predicen. Sin embargo, se espera que las galaxias predichas formen activamente estrellas”.

"Lo que hace que XMM-2599 sea tan interesante, inusual y sorprendente es que ya no está formando estrellas, tal vez porque dejó de recibir combustible o su agujero negro comenzó a encenderse. Nuestros resultados requieren cambios en la forma en que los modelos desactivan la formación de estrellas en las galaxias primitivas".

Los astrónomos descubrieron que XMM-2599, en su pico más alto de actividad, formaba más de 1,000 masas solares al año en estrellas.

"XMM-2599 puede ser un descendiente de una población de galaxias polvorientas, altamente formadoras de estrellas en el universo temprano que los nuevos telescopios infrarrojos han descubierto recientemente", dijo el Dr. Danilo Marchesini, astrónomo de la Universidad de Tufts.

“Hemos capturado XMM-2599 en su fase inactiva. No sabemos en qué se habrá convertido en la actualidad. Sabemos que no puede perder masa. Una pregunta interesante es qué sucede a su alrededor; Con el paso del tiempo, ¿podría atraer gravitacionalmente galaxias formadoras de estrellas cercanas y convertirse en una brillante ciudad de galaxias?”, dijo la profesora Wilson.

"Este resultado es una gran posibilidad. Quizás durante los siguientes 11.700 millones de años de historia cósmica, XMM-2599 se habría convertido en el miembro central de uno de los cúmulos de galaxias más brillantes y masivos del universo local", agregó el profesor Michael Cooper, de la Universidad de California, Irvine.

"Alternativamente, podría continuar existiendo de manera aislada. O podríamos tener un escenario que se encuentre entre estos dos resultados".

Referencia del documento científico:
Ben Forrest et al. 2020. Una galaxia inactiva extremadamente masiva en z = 3.493: evidencia de mecanismos de enfriamiento insuficientemente rápidos en modelos teóricos. The Astrophysical Journal Letters, Volumen 890, Número 1; doi: 10.3847 / 2041-8213 / ab5b9f

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