El gas atómico es el material básico a partir del cual se han formado todas las galaxias, para después convertirlo en estrellas
Un equipo internacional de científicos, en el que participa la Universidad de Granada (UGR), descubre la estructura de gas atómico más extensa hallada hasta la fecha asociada a un grupo compacto de galaxias, con una extensión de 2 millones de años luz (aproximadamente, 20 veces el tamaño de la Vía Láctea)
Su trabajo se publica esta semana en la prestigiosa revista Nature
Un equipo internacional de científicos, en el que participa la Universidad de Granada (UGR), ha descubierto la estructura de gas atómico más extensa hallada hasta la fecha asociada a un grupo compacto de galaxias, con una extensión de 2 millones de años luz (aproximadamente, 20 veces el tamaño de la Vía Láctea). Su trabajo se publica esta semana en la prestigiosa revista Nature.
El gas atómico es el material básico a partir del cual se han formado todas las galaxias. La evolución de galaxias consiste sobre todo en acumular gas atómico del medio intergaláctico y después convertirlo en estrellas. Por esta razón, es crucial observar el gas atómico dentro y alrededor de galaxias para estudiar la formación y evolución de estas.
La forma más directa para explorar el gas atómico es a través de la línea espectral de hidrógeno atómico a 21 centímetros en radio que se crea por un cambio en el estado de energía de los átomos de hidrógeno neutro. El telescopio FAST (Five-hundred-meter Aperture Spherical Telescope), situado en Guizhou (China), con una antena de 500 metros de diámetro, es actualmente el radiotelescopio de antena única más grande y sensible en el mundo. Este telescopio ha abierto una ventana nueva al gas atómico en el universo, en particular para el gas difuso, ubicado lejos de las galaxias.
“Quinteto de Stephan”
El equipo internacional de investigadores que ha realizado este trabajo, liderado por K. C. Xu (National Astronomical Observatory of China) y en el que participa la investigadora Ute Lisenfeld, del departamento de Física Teórica y del Cosmos de la UGR, ha realizado un mapeo profundo de la línea de 21 centímetros alrededor del famoso grupo compacto “Quinteto de Stephan” (un grupo de cinco galaxias situado en la constelación de Pegaso).
Los investigadores han descubierto una muy larga distribución de gas atómico, con una extensión de 2 millones de años luz (aproximadamente 20 veces el tamaño de la Vía Láctea), que supone la estructura más grande de gas atómico encontrado hasta ahora alrededor de un grupo compacto.
Las observaciones realizadas para esta investigación a través del telescopio FAST han conseguido la mayor sensibilidad lograda hasta la fecha del hidrógeno atómico. “En numerosas ocasiones desde su descubrimiento por el astrónomo francés Edouard Stephan en 1877, el Quinteto de Stephan nos ha dado sorpresas sobre la compleja interacción entre las galaxias en el grupo, y también sobre la relación de las galaxias con el medio intragrupal”, explica Ute Lisenfeld.
Las nuevas observaciones demuestran que existe un gas difuso con una baja densidad y con una gran extensión, llegando muy lejos del centro del grupo. Con mucha probabilidad, esta estructura de gas lleva ahí desde aproximadamente mil millones de años.
“Las observaciones son un desafío para nuestra teoría actual de la formación y evolución de grupos de galaxias porque no está claro como un gas atómico con tan baja densidad puede sobrevivir la ionización del fondo intergaláctica de radiación ultravioleta durante tanto tiempo”, concluye la investigadora de la UGR.
Referencia bibliográfica:
Xu, C.K., Cheng, C., Appleton, P.N. et al. A 0.6 Mpc H I structure associated with Stephan’s Quintet. Nature 610, 461–466 (2022). https://doi.org/10.1038/s41586-022-05206-x
DOI number: 10.1038/s41586-022-05206-x
https://www.nature.com/articles/s41586-022-05206-x
Imágenes adjuntas:
Figura 1. En rojo se ve la emisión de la línea a 21 cm del hidrógeno atómico (HI) en la vecindad del Quinteto de Stephan, un grupo famoso de galaxias descubierto en 1887, sobrepuesta encima de una imagen óptica profunda. El grupo se encuentra dentro de un halo irregular (en amarillo, con un tamaño de ~ 8 minutos de arco) en el centro de la imagen. Las fuentes compactos y brillantes son en su mayoría estrellas de la Vía Láctea, y algunos pocos son galaxias de fondo. El mapeo de HI se realizó con el telescopio FAST (Five-hundred-meter Aperture Spherical Telescope). La imagen óptica consiste en 3 colores (en las bandas u, g, r) y fue tomada con el telescopio Canada-France-Hawaii Telescope (CFHT). La imagen pequeña es una imagen reciente del nuevo James Webb Space Telescope (JWST) tomado con la cámera MIRI. La luz en azul y blanco demuestra la radiación estelar en el infrarrojo cercano y la luz roja y naranja la emisión de polvo y gas en el infrarrojo mediano.
CRÉDITOS: La imagen del JWST está basado en observaciones realizados con el NASA/ESA/CSA James Webb Space Telescope. Los datos se han obtenido del Mikulski Archive for Space Telescopes en el Space Telescope Science Institute, operado por la Association of Universities for Research in Astronomy, Inc., bajo el contrato de la NASA NAS 5-03127 para el JWST. Estas observaciones están asociados con el programa #jw02732.
Contacto:
Ute Lisenfeld
Departamento de Física Teórica y del Cosmos
Facultad de Ciencias
Teléfono: 958242745
Correo electrónico: ute@ugr.es
