Comparación entre la distribución de hidrógeno estelar (arriba) y molecular (abajo) en galaxias muy ricas en gas tres mil millones de años más jóvenes que la Vía Láctea. Los datos ópticos provienen del Sloan Digital Survey, mientras que los mapas de hidrógeno molecular se han obtenido utilizando Atacama Large Millimeter Array.
Los astrónomos han arrojado nueva luz sobre la importancia de los átomos de hidrógeno en el nacimiento de nuevas estrellas.
Se cree que solo las moléculas de hidrógeno alimentan directamente la formación de estrellas, pero la investigación publicada hoy muestra que hay más átomos de hidrógeno que moléculas incluso en galaxias jóvenes que están formando muchas estrellas.
Astrofísico Dr. Luca Cortese, del nodo de la Universidad de Australia Occidental del Centro Internacional de Investigación en Radioastronomía, dijo que se estaban formando constantemente nuevas estrellas en el Universo.
"Las nuevas estrellas nacen en densas nubes de gas y polvo que se encuentran en la mayoría de las galaxias, " él dijo.
"Nuestra propia Vía Láctea se forma alrededor de una estrella nueva al año en promedio".
En el Universo local cercano a nosotros, aproximadamente el 70 por ciento del gas hidrógeno se encuentra en átomos individuales, mientras que el resto está en moléculas.
Los astrónomos esperaban que, al mirar atrás en el tiempo, las galaxias más jóvenes contendrían cada vez más hidrógeno molecular hasta que dominara el gas en la galaxia. En lugar de, descubrieron que el hidrógeno atómico también constituía la mayor parte del gas en las galaxias más jóvenes.
Esto es cierto incluso en galaxias en condiciones similares al 'mediodía cósmico', un período de unos siete mil millones de años después del Big Bang, cuando la tasa de formación de estrellas en el Universo alcanzó su punto máximo.
El Dr. Cortese dijo que en la última década los astrónomos habían descubierto jóvenes, galaxias formadoras de estrellas al mediodía cósmico con 10 veces más moléculas de hidrógeno que la Vía Láctea.
Con tan grandes depósitos de hidrógeno molecular, no parecía haber lugar para una cantidad comparable de gas atómico frío. Desafortunadamente, Actualmente es imposible detectar átomos de hidrógeno a distancias tan grandes y verificar esta expectativa.
En lugar de, El Dr. Cortese y su equipo descubrieron una población de galaxias tres mil millones de años más joven que la Vía Láctea que alberga depósitos de gas al menos tan grandes como los de las galaxias al mediodía cósmico.
Comparación entre la distribución de hidrógeno estelar (arriba) y molecular (abajo) en una galaxia muy rica en gas (AGC191728) que es tres mil millones de años más joven que la Vía Láctea. Crédito:ICRAR
"Lo que encontramos es que a pesar de albergar 10 mil millones de masas solares de gas molecular, estas galaxias jóvenes resultan ser muy, muy rico en hidrógeno atómico también, "Dijo el Dr. Cortese.
"El equilibrio entre el hidrógeno atómico y molecular es prácticamente el mismo que en la Vía Láctea. En otras palabras, todavía está dominado por el gas atómico ".
La investigación utilizó datos de dos de los radiotelescopios más potentes del mundo, el Observatorio de Arecibo en Puerto Rico y el Atacama Large Millimeter / submillimeter Array del Observatorio Europeo Austral en Chile.
Astrofísica del ICRAR Dra.Barbara Catinella, un coautor de la investigación, dijo que los hallazgos tenían tremendas implicaciones para nuestra comprensión del Universo primitivo.
"Muestra que no podemos descuidar el hidrógeno atómico incluso en galaxias que contienen decenas de miles de millones de masas solares de hidrógeno molecular, " ella dijo.
"Sólo el advenimiento de los futuros radiotelescopios, como el Square Kilometer Array, nos permitirá obtener una imagen completa del papel del gas frío en el ciclo de formación de estrellas".
Otro hallazgo del estudio fue que las galaxias ricas en hidrógeno molecular no eran muy turbulentas.
Generalmente, Se esperaría que estas galaxias fueran muy turbulentas para evitar el colapso del gas en estrellas.
La investigación fue publicada en el Cartas de revistas astrofísicas .
