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    Análisis de 2, 000 galaxias que utilizan el radiotelescopio MeerKat revelan nuevos conocimientos

    Correlación entre la masa de las galaxias (eje X) y la diferencia de sus emisiones de radio en diferentes frecuencias de radio (eje Y). Cada símbolo representa una galaxia individual. La imagen de una galaxia de ejemplo es del Telescopio Espacial Hubble de NASA / ESA. T significa el tiempo que tarda la luz en viajar desde estas galaxias hasta nosotros. Crédito:Fangxia An (IDIA / UWC)

    Galaxias:colecciones masivas de gas, polvo, y miles de millones de estrellas y sus sistemas solares, son un componente fundamental de nuestro Universo. Comprender cómo se han formado y evolucionado a lo largo de las eras cósmicas sigue siendo uno de los mayores desafíos de la astronomía moderna.

    Hay algunas razones para esto. Primero, el número de galaxias:los astrónomos han estimado que hay aproximadamente 200 mil millones de galaxias en nuestro Universo. Segundo, el tamaño y la edad de estas galaxias. Sus edades oscilan entre 100 millones y 10 mil millones de años y el tamaño oscila entre aproximadamente 3, 000 a 300, 000 años luz. Un año luz equivale a 9,46 x 10¹² km. luego, las galaxias son enormes y antiguas.

    Sin embargo, las galaxias no son del todo misteriosas. La tecnología permite a los astrónomos estudiarlos y analizarlos con mucho más detalle de lo que era posible anteriormente. Nuestro nuevo estudio utilizó observaciones del poderoso conjunto de radiotelescopios MeerKAT, ubicado en Sudáfrica, analizar más de 2, 000 galaxias. MeerKAT es el radiotelescopio más sensible del hemisferio sur hasta el Square Kilometer Array (SKA, que será el radiotelescopio más grande del mundo).

    Nuestros hallazgos sugieren que, dentro de las galaxias que analizamos, su curso de evolución probablemente esté acompañado por electrones de rayos cósmicos que pierden energía con el tiempo. La energía no se desvanece, y no puede, simplemente. En lugar de, a medida que los electrones se ralentizan, su energía se convierte en la de las emisiones electromagnéticas. Estas emisiones, después de escapar de los confines de la galaxia y atravesar las distancias cósmicas, se encuentran entre las señales reveladoras captadas por MeerKAT.

    Estos hallazgos nos ayudan a comprender mejor la naturaleza de estas galaxias, y además, la formación y evolución de las galaxias en general, incluida nuestra galaxia de origen, la vía Láctea, que puede estar pasando por un proceso similar en este momento. Este no es un proceso del que preocuparse; es solo algo que los científicos quieren comprender mejor.

    Combinando los datos

    Nuestro estudio fue lo que se llama análisis estadístico. Diferentes fenómenos astrofísicos crean ondas electromagnéticas en diferentes longitudes de onda, incluyendo radio, luz visible, infrarrojo, ultravioleta, y radiografías. Por tanto, es importante poder combinar diferentes observaciones en una amplia gama de espectros. Eso es lo que permite un análisis estadístico.

    Seleccionamos 2, 094 galaxias que están activas en la formación de estrellas, lo que significa que son enérgicos y jóvenes, en escalas de tiempo cósmicas. Esta es una muestra ideal para estudiar la forma en que crecen las galaxias y las características clave que afectan su formación y evolución.

    Las distancias a estas galaxias son tan grandes que la luz, el mensajero más rápido del Universo, tarda aproximadamente entre 1 y 11 mil millones de años en llegar desde ellos. Entonces, las galaxias que observamos ahora reflejan cómo solían ser hace aproximadamente 1 a 11 mil millones de años; se encuentran en diferentes etapas evolutivas.

    Próximo, Estudiamos las propiedades físicas fundamentales de estas galaxias distantes combinando las nuevas observaciones de MeerKAT y los datos de observación existentes de otros telescopios. Los datos de MeerKAT se recopilaron durante casi 20 horas como parte del proyecto MeerKAT International GHz Tiered Extragalctic Exploration (MIGHTEE). Este busca observar el espacio extragaláctico profundo para explorar la evolución cósmica de las galaxias. Es uno de los grandes proyectos de estudio de MeerKAT priorizados por el Observatorio de Radioastronomía de Sudáfrica.

    Resultados clave

    Combinando la emisión de luz en visible, infrarrojo, y radio de estos 2 seleccionados, 094 galaxias, el estudio midió cuán masivo, que activo y cuán brillantes parecen ser en diferentes frecuencias de radio, así como algunas otras propiedades físicas fundamentales. Luego conectamos las intensidades de emisión de radio con las propiedades físicas medidas de estas galaxias.

    La diferencia entre las emisiones de radio a diferentes frecuencias de radio se correlacionó con la masa de las galaxias. De media, las galaxias más masivas muestran la mayor diferencia de intensidad de emisión de radio en diferentes frecuencias de radio. De media, encontramos que cuanto más masiva es una galaxia, cuanto mayor tiende a ser esa diferencia.

    Un análisis cuantitativo adicional muestra que esta tendencia estadística es consistente con la emisión de radio de los electrones de rayos cósmicos que se están desacelerando gradualmente, un proceso que acompaña a estas galaxias a lo largo de diferentes etapas de evolución.

    Este artículo se ha vuelto a publicar de The Conversation con una licencia de Creative Commons. Lea el artículo original.




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