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    Los filamentos masivos alimentan el crecimiento de galaxias y agujeros negros supermasivos

    Mapa que muestra los filamentos de gas (azul) que van de la parte superior a la inferior de la imagen, detectado utilizando el instrumento MUSE en el Very Large Telescope. Los puntos blancos incrustados dentro de estos filamentos son galaxias formadoras de estrellas muy activas que están siendo alimentadas por los filamentos, y que se detectan utilizando la matriz Atacama Large Millimeter / submillimeter. Crédito:Hideki Umehata

    Un grupo internacional de científicos liderado por el RIKEN Cluster for Pioneering Research ha utilizado observaciones del Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) en el ESO Very Large Telescope (VLT) en Chile y el Suprime-Cam en el telescopio Subaru para realizar observaciones detalladas de los filamentos de gas que conectan las galaxias en una gran, proto-cúmulo distante en el universo temprano.

    Basado en observaciones directas, ellos encontraron que, de acuerdo con las predicciones del modelo de formación de galaxias de materia oscura fría, los filamentos son extensos, extendiéndose sobre más de 1 millón de pársecs (un pársec es poco más de tres años luz) y están proporcionando el combustible para la formación intensa de estrellas y el crecimiento de agujeros negros supermasivos dentro del proto-cúmulo.

    Las observaciones, que constituyen un mapa muy detallado de los filamentos, se hicieron en SSA22, un proto-cúmulo masivo de galaxias ubicado a unos 12 mil millones de años luz de distancia en la constelación de Acuario, haciéndolo una estructura del universo muy temprano.

    Los resultados, publicado en Ciencias , dar nuevos conocimientos sobre la formación de galaxias. La creencia dominante en un momento fue que las galaxias se formaron y luego se organizaron en cúmulos de abajo hacia arriba, pero ahora, En general, se cree que los filamentos en el universo alimentaron la formación de cúmulos de galaxias en los lugares donde los filamentos se cruzaron. creando regiones densas de materia. De acuerdo con esto, El grupo descubrió que la intersección entre los enormes filamentos que identificaron es el hogar de núcleos galácticos activos (agujeros negros supermasivos) y galaxias "en explosión de estrellas" que tienen una formación estelar muy activa. Determinan su ubicación a partir de observaciones realizadas con el Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) y el Observatorio W. M. Keck.

    Película de un cúmulo de galaxias masivo de la simulación C-EAGLE, proporcionando una vista de una región comparable a aquella en la que se han detectado los filamentos. El mapa de colores representa la misma emisión de los filamentos de gas que la detectada en las observaciones. En la convergencia de estos filamentos, se está formando un cúmulo masivo de galaxias. Crédito:Joshua Borrow usando C-EAGLE

    Sus observaciones se basan en la detección de lo que se conoce como radiación alfa de Lyman (luz ultravioleta que se produce cuando se ioniza gas de hidrógeno neutro y luego vuelve a su estado fundamental) utilizando el instrumento MUSE. Se descubrió que la radiación era intensa, demasiado alta para provenir de la radiación de fondo ultravioleta del universo. Sus cálculos indicaron que la alta radiación probablemente fue provocada por galaxias formadoras de estrellas y la formación de agujeros negros.

    Mapa que muestra los filamentos de gas (azul) que van de la parte superior a la inferior de la imagen, detectado utilizando el instrumento MUSE en el Very Large Telescope. En colores la luz óptica vista por el telescopio Subaru, provenientes de las galaxias que son visibles en esta región del cielo nocturno, incluidas las galaxias que están asociadas físicamente con los filamentos, pero también las galaxias en el primer plano y el fondo de esta estructura. Crédito:Hideki Umehata

    Según Hideki Umehata del RIKEN Cluster for Pioneering Research y la Universidad de Tokio, el primer autor del artículo, "Esto sugiere con mucha fuerza que el gas que cae a lo largo de los filamentos bajo la fuerza de la gravedad desencadena la formación de galaxias con destellos y agujeros negros supermasivos. dando al universo la estructura que vemos hoy.

    Esta película muestra la emisión de los filamentos identificados en las observaciones utilizando el instrumento MUSE en el Very Large Telescope. A medida que avanza la película, se muestra gas a diferentes velocidades relativas a lo largo de la línea de visión (en una escala donde 0 es la velocidad en el centro de la estructura, ver esquina superior derecha). Las estrellas marcan las posiciones proyectadas de las galaxias activas. El mapa de colores codifica la intensidad de la radiación detectada, en una escala definida en la parte superior de la imagen. La película destaca cómo las galaxias están incrustadas en estos filamentos. Crédito:Hideki Umehata

    "Observaciones anteriores habían demostrado que hay emisiones de gotas de gas que se extienden más allá de las galaxias, pero ahora hemos podido demostrar claramente que estos filamentos son extremadamente largos, yendo incluso más allá del límite del campo que vimos. Esto añade credibilidad a la idea de que estos filamentos en realidad están impulsando la intensa actividad que vemos dentro de las galaxias dentro de los filamentos ".

    Esta es una imagen que muestra filamentos en un cúmulo de galaxias masivo utilizando la simulación C-EAGLE. Crédito:Joshua Borrow usando C-EAGLEJoshua Borrow usando C-EAGLEJoshua Borrow usando C-EAGLE

    La coautora Michele Fumagalli de la Universidad de Durham, REINO UNIDO., dijo, "Es muy emocionante ver claramente por primera vez filamentos múltiples y extendidos en el universo temprano. Finalmente tenemos una manera de mapear estas estructuras directamente, y comprender en detalle su papel en la regulación de la formación de galaxias y agujeros negros supermasivos ".


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