Descubren una galaxia de disco giratorio frío y masivo a 12.3 mil millones de años luz


Utilizando el Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA), los astrónomos han encontrado evidencia de la galaxia de disco giratorio frío y masivo más distante jamás detectada. Designada DLA0817g, la galaxia se puede observar a solo 1.5 mil millones de años después del Big Bang.

La galaxia DLA0817g, apodado como el "Disco de Wolfe" por el astrónomo Arthur M. Wolfe, fue identificado cuando ALMA examinó la luz de un quásar mucho más distante que esta galaxia.

"Si bien los estudios anteriores insinuaron la existencia de estas primeras galaxias de disco ricas en gases rotativos, gracias a ALMA ahora tenemos evidencia inequívoca de que aparecen tan pronto como 1.500 millones de años después del Big Bang", dijo el Dr. Marcel Neeleman, astrónomo del Instituto Max Planck para la Astronomía.

El Dr. Neeleman y sus colegas de investigación descubrieron que la galaxia DLA0817g esta girando a una velocidad de aproximadamente 272 km por segundo (170 millas por segundo), similar a nuestra galaxia, la Vía Láctea.

Los astrónomos también utilizaron el observatorio radioastronómico Karl G. Jansky Very Large Array de la NSF y el telescopio espacial Hubble de la NASA / ESA para aprender más sobre la formación de estrellas en esta galaxia.

"La tasa de formación de estrellas en el Disco de Wolfe es al menos 10 veces mayor que en nuestra galaxia", dijo el Dr. J. Xavier Prochaska, astrónomo de la Universidad de California en Santa Cruz.

"Debe ser una de las galaxias de disco más productivas del Universo temprano".

Crédito de la imagen: ALMA / ESO / NAOJ / NRAO / M. Neeleman / AUI / NSF / S. Dagnello.

Aquí se muestra una imagen de radio del Disco de Wolfe, visto cuando el Universo tenía solo el 10% de su edad actual.

El descubrimiento de DLA0817g ofrece un desafío para muchas simulaciones de formación de galaxias, que predicen que las galaxias masivas en el Universo temprano crecieron a través de muchas fusiones de galaxias más pequeñas y acumulaciones ultra calientes de gas.

"La mayoría de las galaxias que encontramos al principio del Universo parecen las ruinas de colisiones de trenes, porque sufrieron una fusión consistente y a menudo violenta", dijo el Dr. Neeleman.

"Estas fusiones en caliente dificultan la formación de discos rotativos en frío, bien ordenados como observamos en nuestro Universo actual".

En la mayoría de los escenarios de formación de galaxias, las galaxias solo comienzan a mostrar un disco bien formado alrededor de 6 mil millones de años después del Big Bang.

El hecho de que el equipo de científicos encontró una masiva galaxia de disco rotativo cuando el Universo tenía solo el 10% de su edad actual, indica que otros procesos de crecimiento deben haber dominado la formación galáctica.

"Creemos que el Disco de Wolfe ha crecido principalmente a través de la acumulación constante de gas frío", dijo el Dr. Prochaska.

"Aun así, una de las preguntas que quedan es; cómo ensamblar una masa de gas tan grande mientras se mantiene un disco giratorio relativamente estable".

Crédito de la imagen de portada: NRAO / AUI / NSF / S. Dagnello.

Referencia del documento científico:
M. Neeleman et al. 2020. Una galaxia de disco giratorio frío y masivo 1.500 millones de años después del Big Bang. Nature, volumen 581, páginas 269–272; doi: 10.1038 / s41586-020-2276-y

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