La investigación dirigida por científicos de la Universidad Johns Hopkins ha encontrado nueva evidencia persuasiva que podría ayudar a resolver un antiguo misterio en astrofísica: ¿por qué el ritmo de formación de estrellas en el universo se desaceleró hace unos 11 mil millones de años?
Un artículo publicado en el Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society encuentra evidencia que respalda el argumento de que la respuesta fue la retroalimentación energética de los cuásares dentro de las galaxias donde nacen las estrellas. Es decir, la radiación intensa y los vientos a escala de galaxias emitidos por los cuásares, los objetos más luminosos del universo, se calientannubes de polvo y gas. El calor evita que el material se enfríe y forme nubes más densas, y eventualmente estrellas.
"Yo diría que esta es la primera evidencia de observación convincente de la presencia de retroalimentación del cuásar cuando el universo tenía solo un cuarto de su edad actual, cuando la formación de estrellas cósmicas era más vigorosa", dijo Tobias Marriage, profesor asistente enel Departamento de Física y Astronomía Henry A. Rowland de la universidad. Si bien los hallazgos que aparecen en la revista publicada por la Oxford University Press no son concluyentes, dijo Marriage, la evidencia es muy convincente y ha entusiasmado a los científicos.
"Es como encontrar una pistola humeante con huellas digitales cerca del cuerpo, pero no encontrar la bala que coincida con la pistola", dijo Marriage.
Específicamente, los investigadores analizaron información sobre 17.468 galaxias y encontraron un rastreador de energía conocido como Efecto Sunyaev-Zel'dovich. El fenómeno, llamado así por dos físicos rusos que lo predijeron hace casi 50 años, aparece cuando los electrones de alta energía perturbanEl fondo cósmico de microondas. El CMB es un mar penetrante de radiación de microondas, un remanente del nacimiento sobrecalentado del universo hace unos 13.700 millones de años.
Devin Crichton, un estudiante graduado de Johns Hopkins y autor principal del artículo, dijo que los niveles de energía térmica se analizaron para ver si superan las predicciones de lo que se necesitaría para detener la formación de estrellas. Se estudió una gran cantidad de galaxias paraestudiar el peso estadístico, dijo.
"Para que la retroalimentación desactive la formación de estrellas, debe estar ocurriendo ampliamente", dijo Crichton, uno de los cinco científicos de Johns Hopkins que dirigió el trabajo realizado por un total de 23 investigadores de 18 instituciones. La mayoría de los científicos son miembros delColaboración del Telescopio de Cosmología de Atacama, llamado así por uno de los tres instrumentos utilizados en el estudio.
Para tomar las débiles mediciones de temperatura que mostrarían el efecto Sunyaev-Zel'dovich, los científicos utilizaron la información recopilada por dos telescopios terrestres y un receptor montado en un observatorio espacial. Utilizando varios instrumentos con diferentes potencias en busca del SZEl efecto es relativamente nuevo, dijo Marriage.
"Es un termómetro bastante salvaje", dijo.
La información reunida en el Sloan Digital Sky Survey por un telescopio óptico en el Observatorio de Apache Point en Nuevo México se utilizó para encontrar los cuásares. La energía térmica y la evidencia del Efecto SZ se encontraron utilizando información del Telescopio de Cosmología de Atacama, un instrumento diseñadopara estudiar el CMB que se encuentra en el desierto de Atacama en el norte de Chile. Para centrarse en el polvo, los investigadores utilizaron datos del SPIRE, o receptor de imágenes espectrales y fotométricas, en el Observatorio Espacial de Herschel.
Las galaxias alcanzaron su ritmo de formación de estrellas más activo hace unos 11 mil millones de años, luego disminuyeron la velocidad. Un equipo de astrónomos hace más de tres años estimó que el ritmo de formación de las estrellas es un trigésimo más rápido que cuando alcanzó su punto máximo. Los científicos han desconcertadodurante años sobre la cuestión de lo que sucedió. El principal sospechoso ha sido el proceso de retroalimentación, dijo Marriage.
Nadia L. Zakamska, profesora asistente en el Departamento de Física y Astronomía de Johns Hopkins y uno de los coautores del informe, dijo que solo en los últimos años se ha recopilado evidencia de este fenómeno a partir de la observación directa.El efecto SZ, dijo, es un enfoque novedoso sobre el tema, que aclara el efecto completo del viento galáctico en la galaxia circundante.
"A diferencia de todos los otros métodos que sondean pequeños grupos dentro del viento, el efecto Sunyaev-Zeldovich es sensible a la mayor parte del viento, el plasma extremadamente caliente que llena el volumen del viento y es completamente indetectable con cualquier otra técnica," ella dijo.
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Materiales proporcionado por Universidad Johns Hopkins . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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