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Vive rápido, muere jóven: galaxias quiescentes en el Universo temprano

Título del artículo original: A massive, quiescent galaxy at redshift of z=3.717

Autores: Karl Glazebrook, Corentin Schreiber, Ivo Labbé, Themiya Nanayakkara, Glenn G. Kacprzak, Pascal A. Oesch, Casey Papovich, Lee R Spitler, Caroline M. S. Straatman, Kim-Vy H. Tran, Tiantian Yuan

Institución del primer autor: Centre for Astrophysics and Supercomputing, Swinburne University of Technology, Australia

Estado: Enviado para su publicación en NATURE,  acceso abierto.

Astrobite original: Live fast, die young: quiescent galaxies in the early universe por

Las galaxias en el Universo temprano suelen ser jóvenes y descuidadas. Tienen abundante gas, y se ponen a formar estrellas vigorosamente. Sin embrago, conforme una galaxia envejece, empieza a quedarse sin gas y se vuelve quiescente, dejando de formar estrellas (echa un vistazo a estos astrobites en inglés para más detalles sobre galaxias quiescentes). Los teóricos predicen que les toma algunos gigaaños agotar el gas, y ésto puede acelerarse con mergers (N. del T.: fusión de galaxias por medio de choques) e interacciones con otras galaxias. Por tanto, mientras más lejos vemos (lo cual se corresponde a mirar hacia atrás en el tiempo) menos galaxias quiescentes esperamos ver.

El artículo de hoy es acerca del ZF-COSMOS-20115, una galaxia con un nombre poco agraciado que se encuentra al inusualmente alto desplazamiento al rojo de 3.7, alrededor de mil quinientos millones de años después del Big Bang. Tiene una masa equivalente a 170 mil millones de soles, haciéndola una de las galaxias más masivas en este punto de la historia del Universo (mucho más grande que otras galaxias quiescentes similares). Es además muy compacta, de menos de un kilopársec (en comparación, nuestra Vía Láctea tiene ~50 kilopársecs). ¿Cómo hizo ZF-COSMOS-20115 para volverse quiescente tan pronto después de formarse?¿Es ésto un desafío para nuestro entendimiento actual de la evolución de las galaxias?

Figura 1: Imágenes de ZF-COSMOS-20115 con el Telescopio Espacial Hubble (panel izquierdo), y con telescopios terrestres (paneles derechos). Las imágenes izquierda y superior muestran el infrarrojo cercano, y la galaxia es claramente visible. En el panel inferior derecho, que muestra luz visible, la galaxia es indetectable. Crédito: Figura 1 de los datos adicionales del artículo original.

Para que ésta galaxia haya formado tantas estrellas y luego se haya hecho quiescente, debe haber tenido un enorme estallido de formación estelar muy temprano en su historia. Los autores especulan que tal estallido pudo haber sido causado por un gran merger entre dos galaxias de tamaño similar. Tal violenta colisión habría causado una gran cantidad de formación estelar en un periodo relativamente corto de tiempo, suficiente para agotar las reservas de gas de ambas galaxias y prevenir cualquier formación estelar futura tras el merger.

Los autores argumentan que muchos modelos actuales de evolución galáctica tienen dificultades para explicar ZF-COSMOS-20115: contienen galaxias con la masa correcta, pero están aun formando montones de estrellas. Sin embargo, desde que este preprint (N. del T.: versión del artículo previa a su publicación oficial) fue liberado, muchos de los teóricos trabajando en tales modelos han replicado que ellos pueden producir análogos de ZF-COSMOS-20115 (mira aquí y aquí). Tanto como si estos modelos análogos están realmente mostrando la verdadera naturaleza de esta galaxia o no todavía está en debate. Futuras observaciones de más galaxias quiescentes en el Universo temprano ayudarán a los teóricos  a construir un mejor cuadro de estas jóvenes galaxias, trágicamente quiescentes antes de tiempo…

 

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