Astrónomos están obteniendo una imagen mucho más clara de cómo se veían las galaxias en el Universo primitivo gracias a un estudio con el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA).
El estudio CRISTAL ([CII] Resolved ISM in STar-forming galaxies with ALMA) realizado con ALMA permitió observar el pasado, cuando el Universo tenía tan solo unos mil millones de años, un mero bebé en términos cósmicos. Estas observaciones ayudan a los científicos a comprender cómo se formaron y evolucionaron las galaxias desde nubes de gas primigenias hasta las estructuras organizadas que observamos hoy.
"La increíble capacidad de ALMA para ver a través del polvo y el gas nos ha permitido observar estas galaxias distantes con un detalle extraordinario", explica en un comunicado Rodrigo Ignacio Herrera Camus, de la Universidad de Concepción de Chile. "No solo vemos manchas de luz; estamos resolviendo las estructuras internas de estas galaxias y aprendiendo sobre los procesos que ocurren en su interior". El sondeo CRISTAL se centró en una muestra de galaxias con formación estelar que mostraron la relación típica entre la masa de una galaxia y su tasa de formación estelar.
Las observaciones de ALMA de estas galaxias revelaron:
- Formas y movimientos diversos: Algunas galaxias mostraron signos de rotación ordenada, lo que sugiere la formación de discos tempranos. Otras mostraron movimientos caóticos y formas perturbadas, indicativos de colisiones y fusiones de galaxias.
- Nubes de gas extendidas: ALMA detectó nubes de gas, reveladas por la emisión de un tipo específico de luz proveniente del carbono ionizado, que se extienden mucho más allá de las regiones donde se formaron las estrellas. Esto sugirió que las galaxias están rodeadas de vastos depósitos de gas, que podrían impulsar la formación estelar futura o ser expulsados por potentes erupciones.
- Formación estelar agrupada: Muchas galaxias exhibieron formación estelar en cúmulos bien definidos, lo que proporciona información sobre cómo nacen las estrellas en estos sistemas tempranos. Un hallazgo particularmente intrigante es el descubrimiento de una galaxia, llamada CRISTAL-10, que exhibe un déficit extremo de emisión de carbono ionizado en relación con su luz infrarroja lejana, una proporción similar a la observada en Arp 220, una de las galaxias más luminosas y oscuras del universo local. Un estudio más profundo de esta galaxia podría revelar la fuente de energía del medio interestelar y el estado físico en el universo primitivo.
"CRISTAL proporciona datos detallados que simplemente no eran posibles antes de ALMA", añade Herrera Camus. "Tenemos un nuevo retrato de familia de la evolución de las galaxias tempranas. Estas observaciones desafían nuestros modelos existentes de formación de galaxias y abren nuevas vías de investigación".
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