CRISTAL / Observatorio ALMA
Un equipo de astrónomos dio a conocer hoy un inédito
descubrimiento de la formación de las galaxias del universo a través de un programa que rastrea gas frío, polvo y luz estelar en estas agrupaciones
a mil millones de años del Big Bang.
A través del proyecto CRISTAL ("[CII] Resolved ISM in STar-forming galaxies with ALMA") se logró realizar observaciones del primer "censo" del gas, el polvo y las estrellas en galaxias cuando el universo tenía apenas mil millones de años.
Lo anterior gracias a observaciones conjuntas realizadas con el Observatorio ALMA, desde Chile, y los telescopios espaciales James Webb y Hubble.
El denominado "programa grande" (large program) de ALMA observó 39 galaxias formadoras de estrellas seleccionadas por representar a la población más común en el universo temprano.
Según detalló el equipo, para trazar el gas frío y el polvo se utilizó la emisión de la línea [CII], un tipo específico de luz emitida por átomos de carbono ionizado en el gas interestelar frío.
Dichas observaciones se combinaron con imágenes en el infrarrojo cercano tomadas por los telescopios espaciales James Webb y Hubble, logrando así un mapa detallado del medio interestelar en cada sistema.
Hallazgos
Entre los hallazgos se destacó que la mayoría de las galaxias presentaban nacimientos estelares en grandes cúmulos de varios miles de años luz de extensión, lo que permite entender cómo se ensamblan y evolucionan las regiones de formación estelar.
Además, algunas galaxias mostraron señales de rotación, evidenciando una formación temprana de estructuras similares a discos, precursoras de galaxias espirales modernas.
También, se demostró la presencia de gas frío que podría alimentar futuros nacimientos estelares.
Zoom a la emisión de una galaxia primitiva observada en el sondeo CRISTAL. De izquierda a derecha, la imagen muestra la luz estelar captada por los telescopios espaciales James Webb y Hubble, así como el gas frío y la rotación de la galaxia, trazados por ALMA mediante la emisión de carbono ionizado. Crédito: ALMA / HST / JWST / R. Herrera-Camus.
Nacimiento de estrellas
Al respecto, Rodrigo Herrera-Camus, director de Núcleo Milenio de Galaxias (MINGAL) y astrónomo de la Universidad de Concepción que dirigió esta investigación, mencionó que "hemos logrado observar -con un nivel de detalle sin precedentes- cómo se distribuyen e interactúan las estrellas, el polvo y el gas en una muestra de las primeras galaxias que se formaron en el cosmos".
En esa línea, explicó que "por primera vez, y gracias al Observatorio ALMA, pudimos estudiar el gas frío de estas galaxias, la materia prima a partir de la cual nacen las estrellas. Descubrimos que estas galaxias jóvenes tenían estructuras complejas, presentan vientos galácticos que expulsan gas desde sus discos, y contienen más polvo cósmico y metales de lo que se esperaba".
Además, Herrera-Camus subrayó que "tenemos un nuevo retrato de familia de la evolución temprana de las galaxias. ALMA nos permitió observar el gas frío y el polvo cósmico, mientras que los telescopios espaciales Hubble y James Web revelaron las poblaciones de estrellas jóvenes y más antiguas".
"Estos descubrimientos nos permiten reconstruir el ecosistema interno de las primeras galaxias y comprender cómo, tras miles de millones de años de evolución, dieron origen a galaxias como la Vía Láctea", añadió el investigador.
Retrato de familia de galaxias observadas en el marco del sondeo CRISTAL. En rojo se visualiza el gas frío, trazado por la emisión del carbono ionizado ([CII]) observada con ALMA. Los colores azul y verde muestran la luz estelar capturada por los telescopios espaciales Hubble y James Webb, revelando cómo se distribuyen las estrellas en estas galaxias cuando el Universo tenía menos de 1.000 millones de años. Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO) / HST / JWST / R. Herrera-Camus.
