El concepto de este artista muestra lo que los jóvenes, muerto, disco galaxia MACS2129-1, Derecha, se vería en comparación con la Vía Láctea, izquierda. Aunque tres veces más masivo que la Vía Láctea, es solo la mitad del tamaño. MACS2129-1 también gira más del doble de rápido que la Vía Láctea. Tenga en cuenta que las regiones de la Vía Láctea son azules por los estallidos de formación de estrellas, mientras los jovenes, la galaxia muerta es amarilla, lo que significa una población de estrellas más antigua y ningún nacimiento de nuevas estrellas. Crédito:NASA, ESA, y Z. Levy (STScI)
Al combinar el poder de una "lente natural" en el espacio con la capacidad del Telescopio Espacial Hubble de la NASA, Los astrónomos hicieron un descubrimiento sorprendente:el primer ejemplo de un compacto pero masivo, giro rápido Galaxia en forma de disco que dejó de producir estrellas solo unos pocos miles de millones de años después del Big Bang.
Encontrar una galaxia de este tipo al principio de la historia del universo desafía la comprensión actual de cómo se forman y evolucionan las galaxias masivas. dicen los investigadores.
Cuando el Hubble fotografió la galaxia, Los astrónomos esperaban ver una bola caótica de estrellas formada a través de la fusión de galaxias. En lugar de, vieron evidencia de que las estrellas nacieron en un disco en forma de panqueque.
Esta es la primera evidencia observacional directa de que al menos algunas de las primeras galaxias llamadas "muertas", donde se detuvo la formación de estrellas, de alguna manera evolucionaron desde un disco con forma de Vía Láctea a las galaxias elípticas gigantes que vemos hoy.
Esto es una sorpresa porque las galaxias elípticas contienen estrellas más viejas, mientras que las galaxias espirales suelen contener estrellas azules más jóvenes. Al menos algunas de estas primeras galaxias de disco "muertas" deben haber pasado por importantes cambios de imagen. No solo cambiaron su estructura, sino también los movimientos de sus estrellas para formar una galaxia elíptica.
"Esta nueva percepción puede obligarnos a repensar todo el contexto cosmológico de cómo las galaxias se queman desde el principio y evolucionan hacia galaxias locales de forma elíptica, "dijo el líder del estudio Sune Toft del Centro de Cosmología Oscura en el Instituto Niels Bohr, Universidad de Copenhague, Dinamarca. "Quizás no hemos visto el hecho de que las primeras galaxias" muertas "podrían ser de hecho discos, simplemente porque no hemos podido resolverlos ".
Estudios previos de galaxias muertas distantes han asumido que su estructura es similar a las galaxias elípticas locales en las que evolucionarán. Confirmar esta suposición en principio requiere telescopios espaciales más potentes de los que están disponibles actualmente. Sin embargo, a través del fenómeno conocido como "lente gravitacional, " Un masivo, El cúmulo de galaxias en primer plano actúa como una "lente de zoom" natural en el espacio al ampliar y estirar imágenes de galaxias de fondo mucho más distantes. Al unir esta lente natural con el poder de resolución de Hubble, los científicos pudieron ver el centro de la galaxia muerta.
Actuando como un "telescopio natural" en el espacio, la gravedad del cúmulo de galaxias en primer plano extremadamente masivo MACS J2129-0741 aumenta, ilumina, y distorsiona la lejana galaxia de fondo MACS2129-1, se muestra en el cuadro superior. El recuadro del medio es una vista ampliada de la galaxia con lentes gravitacionales. En el cuadro inferior hay una imagen reconstruida, basado en un modelo que muestra cómo se vería la galaxia si el cúmulo de galaxias no estuviera presente. La galaxia parece roja porque está tan distante que su luz se desplaza hacia la parte roja del espectro. Crédito:NASA, ESA, M. Cartero (STScI), y el equipo CLASH
La galaxia remota es tres veces más masiva que la Vía Láctea, pero solo la mitad del tamaño. Las mediciones de la velocidad de rotación realizadas con el Very Large Telescope (VLT) del Observatorio Europeo Austral mostraron que la galaxia del disco gira más del doble de rápido que la Vía Láctea.
Usando datos de archivo de la encuesta Cluster Lensing And Supernova con Hubble (CLASH), Toft y su equipo pudieron determinar la masa estelar, tasa de formación de estrellas, y las edades de las estrellas.
Aún se desconoce por qué esta galaxia dejó de formar estrellas. Puede ser el resultado de un núcleo galáctico activo, donde la energía brota de un agujero negro supermasivo. Esta energía inhibe la formación de estrellas calentando el gas o expulsándolo de la galaxia. O puede ser el resultado de que el gas frío que fluye hacia la galaxia se comprima y se calienta rápidamente, evitando que se enfríe en nubes formadoras de estrellas en el centro de la galaxia.
Pero, ¿cómo estos jóvenes, masivo, ¿Los discos compactos evolucionan hacia las galaxias elípticas que vemos en el universo actual? "Probablemente a través de fusiones, "Dijo Toft." Si estas galaxias crecen al fusionarse con compañeros menores, y estos compañeros menores vienen en grandes cantidades y desde todo tipo de ángulos diferentes hacia la galaxia, esto eventualmente aleatorizaría las órbitas de las estrellas en las galaxias. También podría imaginarse grandes fusiones. Esto definitivamente también destruiría el movimiento ordenado de las estrellas ".
Los hallazgos aparecen en la edición del 22 de junio de la revista. Naturaleza . Toft y su equipo esperan utilizar el próximo telescopio espacial James Webb de la NASA para buscar una muestra más grande de tales galaxias.
El Telescopio Espacial Hubble es un proyecto de cooperación internacional entre la NASA y la ESA (Agencia Espacial Europea). Centro de vuelo espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, gestiona el telescopio. El Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial (STScI) en Baltimore, Maryland, realiza operaciones científicas del Hubble. STScI es operado para la NASA por la Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía, C ª., en Washington, CORRIENTE CONTINUA.
El Very Large Telescope es una instalación de telescopio operada por el Observatorio Europeo Austral en Cerro Paranal en el desierto de Atacama en el norte de Chile.
