Imagen compuesta de B14-65666 que muestra la distribución del polvo (rojo), oxígeno (verde), y carbono (azul), observado por ALMA y estrellas (blancas) observadas por el Telescopio Espacial Hubble. Crédito:ALMA (ESO / NAOJ / NRAO), Telescopio espacial Hubble de la NASA / ESA, Hashimoto y col.
Los investigadores que utilizaron ALMA (Atacama Large Millimeter / submillimeter Array) observaron señales de oxígeno, carbón, y polvo de una galaxia en el Universo temprano hace 13 mil millones de años. Esta es la galaxia más antigua en la que se ha detectado esta útil combinación de tres señales. Comparando las diferentes señales, el equipo determinó que la galaxia es en realidad dos galaxias fusionándose, convirtiéndolo en el primer ejemplo de fusión de galaxias descubierto hasta ahora.
Takuya Hashimoto, investigador postdoctoral en la Sociedad Japonesa para la Promoción de la Ciencia y la Universidad de Waseda, y su equipo utilizó ALMA para observar B14-65666, un objeto ubicado a 13 mil millones de años luz de distancia en la constelación de Sextans. Debido a la velocidad finita de la luz, las señales que recibimos de B14-65666 hoy tuvieron que viajar durante 13 mil millones de años para llegar a nosotros. En otras palabras, nos muestran la imagen de cómo se veía la galaxia hace 13 mil millones de años, menos de mil millones de años después del Big Bang.
ALMA detectó emisiones de radio de oxígeno, carbón, y polvo en B14-65666. Esta es la galaxia más antigua en la que se han detectado estas tres señales. La detección de múltiples señales es importante porque llevan información complementaria.
El análisis de datos mostró que las emisiones se dividen en dos manchas. Las observaciones anteriores con el Telescopio Espacial Hubble (HST) habían revelado dos cúmulos de estrellas en B14-65666. Ahora con las tres señales de emisión detectadas por ALMA, el equipo pudo demostrar que las dos manchas de hecho forman un solo sistema, pero tienen diferentes velocidades. Esto indica que las manchas son dos galaxias en proceso de fusión. Este es el primer ejemplo conocido de fusión de galaxias. El equipo de investigación estimó que la masa estelar total de B14-65666 es menos del 10% de la de la Vía Láctea. Esto significa que B14-65666 se encuentra en las primeras fases de su evolución. A pesar de su juventud, B14-65666 está produciendo estrellas 100 veces más activamente que la Vía Láctea. Tal formación estelar activa es otra firma importante de fusiones galácticas, porque la compresión del gas en las galaxias en colisión conduce naturalmente a la formación de estrellas en ráfagas.
Impresión artística de las galaxias fusionadas B14-65666 ubicadas a 13 mil millones de años luz de distancia. Crédito:Observatorio Astronómico Nacional de Japón.
"Con datos enriquecidos de ALMA y HST, combinado con análisis de datos avanzado, Podríamos juntar las piezas para mostrar que B14-65666 es un par de galaxias fusionadas en la era más temprana del Universo, "explica Hashimoto." La detección de ondas de radio de tres componentes en un objeto tan distante demuestra claramente la alta capacidad de ALMA para investigar el Universo distante ".
Las galaxias modernas como nuestra Vía Láctea han experimentado innumerables, a menudo violento, fusiones. A veces, una galaxia más grande se traga a una más pequeña. En casos raros, galaxias con tamaños similares se fusionaron para formar una nueva, galaxia más grande. Las fusiones son esenciales para la evolución de las galaxias, muchos astrónomos están ansiosos por rastrear la historia de las fusiones.
"Nuestro siguiente paso es buscar nitrógeno, otro elemento químico importante, e incluso la molécula de monóxido de carbono, "dijo Akio Inoue, profesor de la Universidad de Waseda. "Por último, esperamos comprender mediante la observación la circulación y acumulación de elementos y material en el contexto de la formación y evolución de las galaxias ".
