A menudo se piensa que las galaxias brillan con estrellas, pero también contienen gas y polvo. Ahora, un equipo dirigido por astrónomos de UCLA ha utilizado nuevos datos para mostrar que las estrellas son responsables de producir polvo a escalas galácticas, un hallazgo consistente con la teoría de larga data. El polvo es importante porque es un componente clave de planetas rocosos como la Tierra.

Esta investigación se publica hoy en línea en el Cartas de revistas astrofísicas .

Jean Turner, un profesor de UCLA en el departamento de astronomía y física, su estudiante graduada S. Michelle Consiglio, y otros dos colaboradores observaron una galaxia a unos 33 millones de años luz de distancia. Los investigadores se centraron en esta galaxia, llamado "II Zw 40, "porque está formando estrellas enérgicamente y, por lo tanto, es útil para probar las teorías de la formación de estrellas". Esta galaxia tiene una de las regiones de formación de estrellas más grandes del universo local, "Dijo Turner.

Los investigadores, dirigido por Consiglio, obtuvieron imágenes de II Zw 40 utilizando el telescopio Atacama Large Millimeter / submillimeter Array. Este telescopio, ubicado en el desierto de Atacama de Chile, está compuesto por una serie de 66 telescopios individuales que funcionan como un solo gran observatorio. En 2011, Turner se tomó un año sabático de tres meses de UCLA para ayudar a preparar el Atacama Array para ser utilizado por la comunidad astronómica. "Ayudé a reducir los datos y me desempeñé como astrónomo de turno, " ella dijo.

El telescopio es sensible a la luz en la parte milimétrica y submilimétrica del espectro electromagnético, solo un poco más corto que las microondas. La captura de este tipo de luz requiere un telescopio a gran altura; este está construido en una meseta a 16, 400 pies, porque "la atmósfera de la Tierra está comenzando a absorber con mucha fuerza en esas longitudes de onda, ", Dijo Turner." Todos los científicos de ALMA trabajan a una altura menor porque no se puede pensar bien a esa altitud, " ella añadió.

Consiglio y su equipo observaron la región central de II Zw 40, una parte de la galaxia con dos cúmulos de estrellas jóvenes, cada uno contiene aproximadamente un millón de estrellas. Al obtener imágenes de los cúmulos de estrellas de II Zw 40 en diferentes longitudes de onda, construyeron un mapa que trazó el polvo en la galaxia. Polvo astronómico, compuesto principalmente de carbono, silicio y oxígeno, prevalece en el universo. "Si miras la Vía Láctea en el cielo, se ve un poco irregular y manchado. Eso se debe al polvo que bloquea la luz "Dijo Turner.

Los investigadores probaron si la ubicación del polvo de la galaxia era consistente con la ubicación de los cúmulos de estrellas de la galaxia. Descubrieron que lo era:Consiglio y su equipo demostraron que el polvo de II Zw 40 estaba concentrado en aproximadamente 320 años luz de los cúmulos estelares. "Todo el polvo se concentra cerca del doble cúmulo, ", Dijo Turner. Esta observación apoyó su hipótesis de que las estrellas son responsables de producir polvo". El doble cúmulo es una 'fábrica de hollín' que contamina su entorno local, "Dijo Consiglio.

Los científicos han teorizado durante mucho tiempo que las estrellas producen polvo al expulsar los elementos fusionados profundamente dentro de sus interiores, enriqueciendo sus galaxias anfitrionas en elementos más pesados ​​que el hidrógeno y el helio. Sin embargo, Los datos astronómicos hasta ahora no han respaldado esa afirmación. "La gente ha buscado este enriquecimiento a gran escala de galaxias, pero no lo han visto antes, ", Dijo Turner." Estamos viendo un enriquecimiento a escala de galaxias y vemos claramente de dónde viene ".

Los investigadores proponen que el enriquecimiento de polvo es tan obvio en los cúmulos estelares de II Zw 40 porque contienen una gran cantidad de muy jóvenes, estrellas masivas, que son los productores de polvo. "Las escalas de tiempo evolutivas de estas estrellas son lo suficientemente cortas como para ver el polvo antes de que tenga la oportunidad de dispersarse muy lejos de su fuente". ", Dijo Turner." Estamos buscando el mejor lugar para ver el enriquecimiento del polvo, en grandes cúmulos de estrellas, "Añadió Consiglio.

Estos nuevos resultados motivan al equipo a observar más cúmulos de estrellas. "Esta es una instantánea de un cúmulo doble a una edad en una galaxia, ", Dijo Turner." Nuestro objetivo ahora es encontrar otras fuentes y observarlas en diferentes etapas de evolución para comprender mejor la evolución de estos cúmulos de estrellas gigantes y cómo enriquecen su entorno en polvo ".