Una nueva investigación ha proporcionado una visión más profunda de las galaxias con líneas de emisión, utilizado en varias encuestas en curso y futuras, para ayudarnos a comprender mejor la composición y el destino del universo.

La búsqueda para determinar la naturaleza tanto de la materia oscura como de la energía oscura ha llevado a los científicos a adoptar nuevos trazadores de la estructura a gran escala del universo. como las galaxias en línea de emisión. Estas galaxias presentan fuertes líneas de emisión del gas calentado por estrellas recién formadas.

Autor principal del estudio, Dra. Violeta González-Pérez del Instituto de Cosmología y Gravitación de la Universidad, dijo:"Las galaxias son linternas cósmicas que muestran pequeños parches de la historia cósmica, informándonos de los cambios en el tejido espacio-temporal del universo. La fuerte formación de nuevas estrellas en las galaxias deja una huella característica en sus espectros que permite determinar con precisión su distancia.

"Es más, como las estrellas jóvenes son muy brillantes, Las galaxias con una fuerte formación estelar pueden ser visibles más atrás en el tiempo cósmico. Estas son las dos características que hacen que las galaxias en línea de emisión sean excelentes trazadores cosmológicos durante un largo período de tiempo ".

Sin embargo, Las muestras de galaxias de la línea de emisión actual son pequeñas y sus características no se comprenden bien. El modelado computacional es la única forma de intentar comprender todos los procesos involucrados en la formación y evolución de estas galaxias.

Astrónomos del Instituto de Cosmología y Gravitación (ICG), líder en el mundo, exploraron las características de las galaxias con líneas de emisión a través de experimentos en la instalación de supercomputación nacional DiRAC (Investigación distribuida que utiliza Computación avanzada) en la Universidad de Durham.

Los experimentos computacionales se concentraron en el momento en que el universo pasó de estar dominado por la materia a convertirse en dominado por la energía oscura como lo está ahora. Descubrieron que la mayoría de las galaxias con líneas de emisión viven en los centros de los pozos potenciales gravitacionales, con masas equivalentes a once mil millones de nuestros soles. Los modelos numéricos actuales de formación y evolución de galaxias también muestran que las galaxias con líneas de emisión trazan los potenciales gravitacionales subyacentes de una manera diferente a las galaxias seleccionadas por su masa estelar.

Luego compararon sus resultados con las expectativas de las encuestas SDSS-IV / eBOSS y el Instrumento espectroscópico de energía oscura (DESI). Ambas encuestas tienen como objetivo medir el efecto de la energía oscura en la expansión del universo.

El Dr. González-Pérez dijo:"Esta comparación mejorará nuestra comprensión de la formación y evolución de las galaxias y permitirá a los científicos beneficiarse de un modelo más realista de los mecanismos que producen las galaxias en línea de emisión".

El próximo verano, Se espera que la prospección SDSS-IV / eBOSS tenga los primeros resultados cosmológicos de estos trazadores. En los próximos años, El Dark Energy Survey Instrument (DESI) ampliará este uso de las galaxias de línea de emisión como trazadores cosmológicos. El DESI verá su primera luz en 2019 y medirá los espectros de 35 millones de galaxias, que es ocho veces más de lo que ha demostrado el SDSS actual. En 2021, Euclid comenzará a recolectar espectros para 50 millones de fuentes, centrándose únicamente en las galaxias de la línea de emisión. El ICG participa en ambas encuestas.