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    Los investigadores detectan que los gasoductos fríos se alimentan temprano, galaxias masivas

    Investigadores liderados por la Universidad de Iowa han producido evidencia observacional directa de que las galaxias masivas en el universo temprano fueron alimentadas por gasoductos fríos que sobrevivieron a pesar de entornos más calientes y permitieron que estas galaxias formaran estrellas. Crédito:Hai Fu, Universidad de Iowa

    Para llegar a existir Las galaxias necesitan una dieta constante de gases fríos para sufrir un colapso gravitacional. Cuanto más grande es la galaxia, cuanto más gas frío necesita para fusionarse y crecer.

    Las galaxias masivas encontradas en el universo temprano necesitaban una gran cantidad de gas frío, una reserva que totalizaba hasta 100 mil millones de veces la masa de nuestro sol.

    Pero, ¿de dónde salieron estos temprano? ¿Las galaxias de gran tamaño obtienen tanto gas frío cuando están rodeadas de entornos más calientes?

    En un nuevo estudio, astrónomos dirigidos por la Universidad de Iowa informan directamente, evidencia observacional de corrientes de gas frío que creen que las abastecieron temprano, galaxias masivas. Detectaron gasoductos fríos que atravesaban la atmósfera caliente en el halo de materia oscura de una galaxia masiva temprana. suministrando los materiales para que la galaxia forme estrellas.

    Hace unas dos décadas, Los físicos que trabajaban con simulaciones teorizaron que durante el universo temprano, filamentos cósmicos transportados gas frío y embrionario, galaxias en forma de nodo a un halo de materia oscura, donde todo se agrupó para formar galaxias masivas. La teoría asumía que los filamentos tendrían que ser estrechos y estar densamente llenos de gas frío para evitar que la atmósfera circundante más caliente los despegara.

    Pero la teoría carecía de evidencia directa. En este estudio, Los científicos estudiaron una región gaseosa que rodea una galaxia masiva formada cuando el universo tenía unos 2.500 millones de años. o solo el 20% de su edad actual. La galaxia no se había estudiado previamente, y el equipo tardó cinco años en determinar su ubicación y distancia exactas (a través de su corrimiento al rojo). El equipo necesitaba un observatorio especialmente equipado, el Atacama Large Millimeter / Submillimeter Array, porque el entorno de la galaxia objetivo es tan polvoriento que solo se puede ver en el rango submilimétrico del espectro electromagnético.

    "Es el prototipo, el primer caso en el que detectamos una corriente a escala de halo que alimenta una galaxia muy masiva, "dice Hai Fu, profesor asociado en el Departamento de Física y Astronomía de Iowa y autor principal y correspondiente del estudio. "Según nuestras observaciones, tales corrientes pueden llenar el depósito en aproximadamente mil millones de años, que es mucho más corto que la cantidad de tiempo que estuvo disponible para la galaxia en la época que estábamos observando ".

    Crucialmente, los investigadores localizaron dos cuásares de fondo que se proyectan a distancias angulares cercanas a la galaxia objetivo, muy parecido a cómo el movimiento de Júpiter y Saturno los acercó el uno al otro cuando se vieron desde la Tierra durante la Gran Conjunción en diciembre pasado. Debido a esta configuración única, La luz de los quásares que penetraba el halo de gas de la galaxia en primer plano dejó "huellas digitales" químicas que confirmaron la existencia de una estrecha corriente de gas frío.

    Esas huellas químicas mostraron que el gas en las corrientes tenía una baja concentración de elementos pesados ​​como el aluminio, carbón, planchar, y magnesio. Dado que estos elementos se forman cuando la estrella aún brilla y se liberan en el medio circundante cuando la estrella muere, los investigadores determinaron que las corrientes de gas frío deben fluir desde el exterior, en lugar de ser expulsado de la propia galaxia creadora de estrellas.

    "Entre los 70, 000 galaxias de estallido estelar en nuestro estudio, este es el único asociado con dos cuásares que están lo suficientemente cerca como para sondear el gas halo. Aún más, ambos quásares se proyectan en el mismo lado de la galaxia para que su luz pueda ser bloqueada por la misma corriente a dos distancias angulares diferentes ", dice Fu." Entonces, Me siento extremadamente afortunado de que la naturaleza nos haya brindado esta oportunidad de detectar esta arteria principal que conduce al corazón de una galaxia fenomenal durante su adolescencia ".

    El estudio, "Una larga corriente de gas frío pobre en metales alrededor de una galaxia de explosión estelar masiva en Z =2.67, "se publicó en línea en Diario astrofísico 24 de febrero.


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