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HD1, la galaxia más lejana observada

Astrónomos han descubierto la galaxia más lejana jamás observada hasta ahora, a alrededor de 13 mil 500 millones de años luz de nosotros.

El hallazgo fue descrito en la revista Astrophysical Journal y en un artículo adjunto, publicado en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Letters, dónde el equipo de astrónomos especulan sobre el tipo de galaxia que puede ser.

Ellos proponen dos ideas: que la galaxia pueda estar formando estrellas a un ritmo asombroso y es posiblemente incluso el hogar de las estrellas de la Población III, las primeras estrellas del universo, que, hasta ahora, nunca se han observado o que contenga un agujero negro supermasivo de aproximadamente 100 millones de veces la masa de nuestro Sol.

“Responder a las preguntas sobre la naturaleza de una fuente tan lejana puede ser un reto”, dice Fabio Pacucci, autor principal del estudio MNRAS, coautor del artículo de descubrimiento en ApJ y astrónomo del Centro de Astrofísica.

«Es como adivinar la nacionalidad de un barco desde la bandera que enarbola, mientras está lejos de tierra, con el barco en medio de un vendaval y una densa niebla. Uno tal vez pueda ver algunos colores y formas de la bandera, pero no en su totalidad. Es, en última instancia, un largo juego de análisis y exclusión de escenarios inverosímiles», añadió Pacucci.

HD1 es muy brillante en la luz ultravioleta, lo que significaría que «algunos procesos energéticos están ocurriendo allí o, mejor aún, ocurrieron hace algunos miles de millones de años».

La galaxia de las teorías

En un principio se creía que HD1 era una galaxia de estallido estelar estándar que está creando estrellas a un ritmo alto, pero tras calcular cuantas estrellas estaba produciendo, comprobaron que HD1 estaría formando más de 100 estrellas cada año. Esto es al menos 10 veces más alto de lo que esperamos para estas galaxias.

Fue entonces cuando el equipo comenzó a sospechar que HD1 podría no estar formando estrellas normales y cotidianas.

«La primera población de estrellas que se formó en el universo era más masiva, más luminosa y más caliente que las estrellas modernas. Si asumimos que las estrellas producidas en HD1 son estas primeras estrellas, o Población III, entonces sus propiedades podrían explicarse más fácilmente. De hecho, las estrellas de la Población III son capaces de producir más luz UV que las estrellas normales, lo que podría aclarar la extrema luminosidad ultravioleta de HD1», aseguró Pacucci.

Otra explicación podría ser la existencia de un agujero negro supermasivo, lo que podría explicar la luminosidad extrema de HD1. A medida que devora enormes cantidades de gas, los fotones de alta energía pueden ser emitidos por la región alrededor del agujero negro.

De ser así, sería el primer agujero negro supermasivo conocido por la humanidad, observado mucho más cerca en el tiempo del Big Bang en comparación con el actual poseedor del récord.

La línea de tiempo muestra los primeros candidatos a galaxias y la historia del universo.
Harikane et al., NASA, EST y P. Oesch/Yale

El astrónomo del Centro de Astrofísica y coautor del estudio MNRAS, Avi Loeb dijo que «HD1 representaría un bebé gigante en la sala de partos del universo primitivo. Rompe el corrimiento al rojo del cuásar más alto registrado por casi un factor de dos, una hazaña notable».

HD1 fue descubierto después de más de 1.200 horas de tiempo de observación con el Telescopio Subaru, el Telescopio VISTA, el Telescopio Infrarrojo del Reino Unido y el Telescopio Espacial Spitzer.

«Fue un trabajo muy duro encontrar HD1 de más de 700.000 objetos. El color rojo de HD1 coincidía con las características esperadas de una galaxia a 13.500 millones de años luz de distancia sorprendentemente bien, lo que me puso un poco de piel de gallina cuando la encontré», dice Yuichi Harikane, astrónomo de la Universidad de Tokio que descubrió la galaxia.

Luego, el equipo realizó observaciones de seguimiento utilizando el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) para confirmar la distancia, que es 100 millones de años luz más allá de GN-z11, el actual poseedor del récord de la galaxia más lejana.

Ahora, con el James Webb a disposición, el equipo volverá a observar a HD1 para verificar su distancia a la Tierra y si los cálculos son correctos, HD1 será la galaxia más distante, y la más antigua, jamás registrada.

Las mismas observaciones permitirán al equipo profundizar en la identidad de HD1 y confirmar si una de sus teorías es correcta.

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