ALMA junto al VLA miran por primera vez zona donde se forma la mayoría de las estrellas

22 Diciembre, 2016 / Tiempo de lectura: 7 minutes

Un equipo de astrónomos observó por primera vez el lugar exacto donde nació la mayoría de las estrellas presentes hoy en el Universo. Este logro fue posible usando el observatorio Karl G. Jansky Very Large Array (VLA), de la Fundación Nacional de Ciencia de EE. UU., y el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), para observar galaxias distantes tales y como eran hace unos 10.000 millones de años.

En ese entonces, el Universo se encontraba en pleno auge de formación estelar. De hecho, la mayoría de las estrellas que vemos hoy nació en esa época.

“Sabíamos que las galaxias de esa época formaban estrellas con profusión, pero no sabíamos cómo eran esas galaxias, porque están rodeadas de tanto polvo que casi no nos llega luz visible de ellas”, comenta Wiphu Rujopakarn, del Instituto Kavli de Física y Matemática del Universo de la Universidad de Tokio (Japón) y de la Universidad Chulalongkorn (Bangkok, Tailandia), autor principal del artículo donde se consigna este hallazgo.

A diferencia de la luz visible, las ondas de radio pueden atravesar el polvo. Aun así, para revelar los detalles de galaxias tan distantes y tenues, los astrónomos tuvieron que realizar las observaciones más sensibles hechas hasta entonces con el VLA.

Las nuevas observaciones realizadas con el VLA y con ALMA permitieron responder preguntas de larga data sobre los mecanismos responsables de todo el proceso de formación estelar en esas galaxias. Los astrónomos descubrieron que estos intensos procesos de formación se daban frecuentemente a lo largo y ancho de todas las galaxias observadas, mientras que en las galaxias de hoy estos procesos se dan con semejante profusión en zonas mucho más pequeñas.

Imágenes compuestas de galaxias distantes observadas en frecuencias de radio y ópticas por el Very Large Array, de la Fundación Nacional para la Ciencia de EE. UU. (NSF), y el telescopio espacial Hubble, de la NASA. Las distancias que las separan de la Tierra se indican en la parte superior de las imágenes. Créditos: K. Trisupatsilp, NRAO/AUI/NSF, NASA. | Descargar imagen

Para conseguir este hallazgo los astrónomos estudiaron el campo ultraprofundo del Hubble, una pequeña porción del cielo escudriñada por el telescopio espacial Hubble de la NASA desde 2003. El Hubble tomó fotografías de muy larga exposición en esa área para detectar galaxias del Universo lejano, y numerosos programas de observación siguieron haciendo lo mismo con otros telescopios.

“Usamos el VLA y ALMA para alcanzar las profundidades de estas galaxias, más allá del polvo que oculta sus entrañas a la vista del Hubble”, explica Kristina Nyland, del Observatorio Radioastronómico Nacional de Estados Unidos (NRAO, en su sigla en inglés). “El VLA nos mostró dónde ocurría la formación de estrellas, y ALMA reveló el frío gas que sirve de combustible para ese proceso”, agrega.

“En este estudio realizamos la observación más sensible a la fecha con el VLA”, afirma Preshanth Jagannathan, también de NRAO. “Si tomaras tu teléfono celular, que transmite una señal de radio muy débil, y lo alejaras a más del doble de la distancia que hay hasta Plutón, cerca de los límites exteriores del Sistema Solar, su señal nos llegaría más o menos tan fuerte como la de estas galaxias que detectamos”, compara.

Información adicional

Esta investigación fue presentada en un artículo científico titulado “VLA And ALMA Imaging of Intense, Galaxy-Wide Star Formation in z ∼ 2 Galaxies” (Imágenes del VLA y ALMA de zonas de formación estelar intensas del ancho de la galaxia en galaxias z ∼ 2) de Rujopakarn et al. publicado en el Astrophysical Journal.

El equipo de investigación está compuesto por W. Rujopakarn [1,2], J. S. Dunlop [3], G. H. Rieke [4], R. J. Ivison [3,5], A. Cibinel [6], K. Nyland [7], P. Jagannathan [8], J. D. Silverman [1], D. M. Alexander [9], A. D. Biggs [5], S. Bhatnagar [8], D. R. Ballantyne [10], M. Dickinson [11], D. Elbaz [12], J. E. Geach [13], C. C. Hayward [14,15], A. Kirkpatrick [16], R. J. McLure [3], M. J. Michałowski [3], N. A. Miller [17], D. Narayanan [18], F. N. Owen [8], M. Pannella [19], C. Papovich [20], A. Pope [21], U. Rau [8], B. E. Robertson [22], D. Scott [23], A. M. Swinbank [9], P. van der Werf [24], E. van Kampen [5], B. J. Weiner [4], y R. A. Windhorst [25].

[1] Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the universe (WPI), The University of Tokyo Institutes for Advanced Study, The University of Tokyo, Kashiwa, Chiba 277-8583, Japón.

[2] Department of Physics, Faculty of Science, Chulalongkorn University, 254 Phayathai Road, Pathumwan, Bangkok 10330, Tailandia.

[3] Institute for Astronomy, University of Edinburgh, Royal Observatory, Blackford Hill, Edinburgh EH9 3HJ, Reino Unido.

[4] Steward Observatory, University of Arizona, Tucson, AZ 85721, EE. UU.

[5] European Southern Observatory, Karl-Schwarzschild-Straße 2, Garching, Alemania.

[6] Astronomy Centre, Department of Physics and Astronomy, University of Sussex, Brighton, BN1 9QH, Reino Unido.

[7] National Radio Astronomy Observatory, Charlottesville, VA 22903, EE. UU.

[8] National Radio Astronomy Observatory, Socorro, NM 87801, EE. UU.

[9] Department of Physics, Durham University, Durham DH1 3LE, Reino Unido.

[10] Center for Relativistic Astrophysics, School of Physics, Georgia Institute of Technology, Atlanta, GA 30332, EE. UU.

[11] National Optical Astronomy Observatory, 950 North Cherry Avenue, Tucson, AZ 85719, EE. UU.

[12] CEA Saclay, DSM/Irfu/Service d'Astrophysique, Orme des Merisiers, F-91191 Gif-sur-Yvette Cedex, Francia.

[13] Center for Astrophysics Research, Science & Technology Research Institute, University of Hertfordshire, Hatfield AL10 9AB, Reino Unido.

[14] Center for Computational Astrophysics, 160 Fifth Avenue, New York, NY 10010, EE. UU.

[15] Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, 60 Garden Street, Cambridge, MA 02138, EE. UU.

[16] Yale Center for Astronomy & Astrophysics, Physics Department, P.O. Box 208120, New Haven, CT 06520, EE. UU.

[17] Department of Mathematics and Physical Sciences, Stevenson University, Stevenson, MD 21153-0641, EE. UU.

[18] Department of Astronomy, University of Florida, Gainesville, FL 32611-2055, EE. UU.

[19] Faculty of Physics, Ludwig-Maximilians Universität, Scheinerstraße 1, D-81679 Munich, Alemania.

[20] Department of Physics and Astronomy, Texas A&M University, College Station, TX, 77843-4242, EE. UU.

[21] Department of Astronomy, University of Massachusetts, Amherst, MA 01003, EE. UU.

[22] Department of Astronomy and Astrophysics, University of California, Santa Cruz, CA 95064, EE. UU.

[23] Department of Physics and Astronomy, University of British Columbia, 6224 Agricultural Road, Vancouver, BC, V6T1Z1 Canadá.

[24] Leiden Observatory, Leiden University, PO Box 9513, 2300 RA Leiden, Holanda.

[25] School of Earth and Space Exploration, Arizona State University, Tempe, AZ 85287, EE. UU.

El Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), una instalación astronómica internacional, es una asociación entre el Observatorio Europeo Austral (ESO), la Fundación Nacional de Ciencia de EE. UU. (NSF) y los Institutos Nacionales de Ciencias Naturales de Japón (NINS) en cooperación con la República de Chile. ALMA es financiado por ESO en representación de sus estados miembros, por NSF en cooperación con el Consejo Nacional de Investigaciones de Canadá (NRC) y el Ministerio de Ciencia y Tecnología de Taiwán (MOST), y por NINS en cooperación con la Academia Sinica (AS) de Taiwán y el Instituto de Ciencias Astronómicas y Espaciales de Corea del Sur (KASI).

La construcción y las operaciones de ALMA son conducidas por ESO en nombre de sus estados miembros; por el Observatorio Radioastronómico Nacional (NRAO), gestionado por Associated Universities, Inc. (AUI), en representación de Norteamérica; y por el Observatorio Astronómico Nacional de Japón (NAOJ) en nombre de Asia del Este. El Joint ALMA Observatory (JAO) tiene a su cargo la dirección general y la gestión de la construcción, así como la puesta en marcha y las operaciones de ALMA.