Un nuevo estudio dirigido por la Universidad de California, astrónomos de Riverside arroja luz sobre cómo las estrellas jóvenes y calientes ionizan el oxígeno en el universo temprano y los efectos sobre la evolución de las galaxias a lo largo del tiempo.
El estudio presenta las primeras mediciones de las intensidades cambiantes de las líneas de emisión de oxígeno desde el presente hasta los 12.500 millones de años.
Las principales conclusiones son que la fuerza del oxígeno doblemente ionizado aumenta en el tiempo, mientras que la fuerza del oxígeno individualmente ionizado aumenta hasta hace 11 mil millones de años y luego disminuye durante los restantes 1 a 2 mil millones de años.
La causa de las dos evoluciones diferentes se debe a las condiciones físicas cambiantes dentro de las galaxias formadoras de estrellas. La cantidad de energía ionizante ingresada al gas por las estrellas recién formadas es mucho mayor en el universo primitivo.
Los resultados, publicados recientemente en el Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society , ayuda a establecer el marco para futuras encuestas utilizando telescopios de próxima generación, como el próximo telescopio espacial James Webb, que permitirá a los investigadores estudiar las condiciones dentro de las galaxias formadoras de estrellas hasta la era de las primeras galaxias.
Una galaxia puede considerarse como una fábrica que produce estrellas a partir de gas frío, y algunas galaxias son más productivas que otras. Por lo tanto, lo que define aproximadamente los parámetros evolutivos de una galaxia es la tasa de formación de estrellas, masa estelar y gascontenido.
La velocidad a la que se forman las estrellas en las galaxias no siempre ha sido la misma. La tasa típica de formación de estrellas en las galaxias aumentó durante los primeros dos o tres mil millones de años después del Big Bang y ha disminuido constantemente durante los últimos 10 a 11 mil millones de años.
En otras palabras, el universo está en una crisis de producción ya que las galaxias se están volviendo menos activas en la creación de nuevas estrellas. Debido a que el gas frío es el combustible de la formación de estrellas, es imperativo entender cómo las condiciones físicas del gas están cambiando a lo largo del planeta.historia del universo.
"Una forma de estudiar las condiciones del gas en las regiones de galaxias formadoras de estrellas es observar las líneas de emisión espectral", dijo Ali Ahmad Khostovan, autor principal del artículo y estudiante graduado en el Departamento de Física y Astronomía de la UCRiverside: "Estas líneas se producen cuando la luz de estrellas brillantes, masivas y de vida corta interactúa con el medio circundante, lo que resulta en regiones donde los átomos se rompen o ionizan".
Las líneas de emisión solo son visibles mientras brillan las estrellas más masivas, por lo tanto, las escalas de tiempo trazadas por estas líneas dependen de la vida útil de estas estrellas aproximadamente 10 a 50 millones de años. Por lo tanto, las líneas de emisión se pueden usar para rastrear lo instantáneoactividad y condiciones en regiones de galaxias formadoras de estrellas.
En el estudio, los investigadores utilizaron una muestra de galaxias seleccionadas de la línea de emisión del High-z Emission Line Survey HiZELS para rastrear la evolución en las fuerzas de las líneas de emisión asociadas con oxígeno individualmente ionizado y doblemente ionizado.
La importancia de estas dos líneas es que proporcionan información sobre el estado de excitación energética ionizada del gas, ya que la principal diferencia entre las dos líneas es la energía necesaria para pasar del oxígeno individualmente al doblemente ionizado.
Esto se logra debido al diseño único de HiZELS. La encuesta utiliza cuatro filtros de banda estrecha, uno instalado en el Telescopio Subaru en Hawai y los otros tres en el Telescopio Infrarrojo del Reino Unido UKIRT, también en Hawai. Estos filtros son estrechossuficiente para que la luz de una línea de emisión domine el detector del telescopio. Como las líneas de emisión son estrechas y desplazadas hacia el rojo, actúan como testificadores de cuatro segmentos de tiempo diferentes uno para cada filtro de la historia del universo.
Los autores también utilizaron una gran cantidad de datos auxiliares de varios telescopios terrestres como el Telescopio Canadá Francia Hawaii en Hawai, así como telescopios espaciales como el Telescopio Espacial Spitzer. Sus muestras también incluyen un seguimiento espectroscópico usando el DEIMOSy espectrógrafos MOSFIRE en el Observatorio WM Keck, y espectroscopía de otros estudios. El estudio consta de 7,000 galaxias.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de California, Riverside . Original escrito por Sean Nealon. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :