Los astrónomos han utilizado el Observatorio de rayos X Chandra de la NASA y otros telescopios para mostrar que una galaxia recientemente descubierta está experimentando un extraordinario auge de construcción estelar. La galaxia está a 12,7 mil millones de años luz de la Tierra, visto en una etapa crítica en la evolución de las galaxias aproximadamente mil millones de años después del Big Bang.

Después de que los astrónomos descubrieron la galaxia, conocido como SPT 0346-52, con el Telescopio del Polo Sur (SPT) de la Fundación Nacional de Ciencias, lo observaron con varios telescopios espaciales y otros telescopios terrestres. Los datos del Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) revelaron previamente una emisión infrarroja extremadamente brillante, sugiriendo que la galaxia está experimentando un tremendo estallido de nacimiento de estrellas.

Sin embargo, quedaba una explicación alternativa:¿gran parte de la emisión infrarroja fue causada por un agujero negro supermasivo de rápido crecimiento en el centro de la galaxia? El gas que cayera hacia el agujero negro se volvería mucho más caliente y brillante, provocando que el polvo y el gas circundantes brillen con luz infrarroja. Para explorar esta posibilidad, Los investigadores utilizaron el Observatorio de rayos X Chandra de la NASA y el Arreglo compacto del telescopio de Australia de CSIRO, un radiotelescopio.

No se detectaron rayos X ni ondas de radio, por lo que los astrónomos pudieron descartar que un agujero negro sea responsable de la mayor parte de la luz infrarroja brillante.

"Ahora sabemos que esta galaxia no tiene un agujero negro abarrotado, sino que brilla intensamente con la luz de las estrellas recién nacidas, "dijo Jingzhe Ma de la Universidad de Florida en Gainesville, Florida, quien dirigió el nuevo estudio. "Esto nos da información sobre cómo evolucionan las galaxias y las estrellas dentro de ellas durante algunos de los primeros tiempos del Universo".

Las estrellas se forman a una velocidad de aproximadamente 4, 500 veces la masa del Sol cada año en SPT0346-52, una de las tasas más altas observadas en una galaxia. Esto contrasta con una galaxia como la Vía Láctea que solo forma alrededor de una masa solar de nuevas estrellas por año.

"Los astrónomos llaman a las galaxias con una gran cantidad de formación estelar galaxias 'starburst', "dijo el coautor Anthony González, también de la Universidad de Florida. "Ese término no parece hacerle justicia a esta galaxia, así que la llamamos una galaxia 'hiper-starburst' ".

La alta tasa de formación de estrellas implica que una gran reserva de gas frío en la galaxia se está convirtiendo en estrellas con una eficiencia inusualmente alta.

Los astrónomos esperan que al estudiar más galaxias como SPT0346-52 aprenderán más sobre la formación y el crecimiento de galaxias masivas y los agujeros negros supermasivos en sus centros.

"Por décadas, Los astrónomos han sabido que los agujeros negros supermasivos y las estrellas en sus galaxias anfitrionas crecen juntos, ", dijo el coautor Joaquin Vieira de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign." Exactamente por qué hacen esto sigue siendo un misterio. SPT0346-52 es interesante porque hemos observado una increíble explosión de estrellas formándose, y, sin embargo, no encontró evidencia de un agujero negro supermasivo en crecimiento. Realmente nos gustaría estudiar esta galaxia con mayor detalle y comprender qué desencadenó la formación de estrellas y cómo eso afecta el crecimiento del agujero negro ".

SPT0346-52 es parte de una población de galaxias fuertes con lentes gravitacionales descubiertas con el SPT. SPT0346-52 aparece aproximadamente seis veces más brillante de lo que sería sin lentes gravitacionales, lo que permite a los astrónomos ver más detalles de los que serían posibles de otra manera.

Un artículo que describe estos resultados aparece en un número reciente de The Diario astrofísico .