{"id":169,"date":"2021-07-23T19:49:54","date_gmt":"2021-07-23T22:49:54","guid":{"rendered":"https:\/\/www.aricayciencia.cl\/?p=169"},"modified":"2022-04-04T15:13:25","modified_gmt":"2022-04-04T18:13:25","slug":"alma-descubre-joven-galaxia-giratoria-con-la-ayuda-de-telescopio-cosmico","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.aricayciencia.cl\/index.php\/2021\/07\/23\/alma-descubre-joven-galaxia-giratoria-con-la-ayuda-de-telescopio-cosmico\/","title":{"rendered":"ALMA descubre joven galaxia giratoria con la ayuda de telescopio c\u00f3smico"},"content":{"rendered":"
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Art\u00edculo Cient\u00edfico<\/a><\/p>\n\n\n\n

Gracias al Atacama Large Millimeter\/submillimeter Array <\/em>(ALMA), un equipo de astr\u00f3nomos observ\u00f3 una joven galaxia giratoria con un cent\u00e9simo del tama\u00f1o de la V\u00eda L\u00e1ctea en una \u00e9poca en que el Universo ten\u00eda solo un 7 % de su edad actual. Aprovechando el efecto de un lente gravitacional, los astr\u00f3nomos pudieron estudiar por primera vez la naturaleza de peque\u00f1as y oscuras \u201cgalaxias normales\u201d del Universo primitivo, representativas del principal tipo de galaxia existentes al principio. Estas observaciones ayudan a mejorar considerablemente nuestra comprensi\u00f3n de la etapa inicial de la evoluci\u00f3n gal\u00e1ctica. <\/p>\n\n\n\n

\u201cMuchas de las galaxias del Universo primitivo eran tan peque\u00f1as que su brillo es muy inferior que el brillo m\u00ednimo captado por los telescopios m\u00e1s grandes existentes actualmente en la Tierra y el espacio, de ah\u00ed que sea tan dif\u00edcil estudiar sus propiedades y su estructura interna\u201d, explica Nicolas Laporte, becario Kavli s\u00e9nior de la Universidad de Cambridge. \u201cSin embargo, la luz proveniente de la galaxia RXCJ0600-z6 estaba considerablemente amplificada por el lente gravitacional, y por eso era ideal para estudiar las propiedades y la estructura de una galaxia beb\u00e9 t\u00edpica\u201d. <\/p>\n\n\n\n

El lente gravitacional es un fen\u00f3meno natural en el que la luz emitida por un objeto distante es curvada por la gravedad de un cuerpo masivo como una galaxia o un c\u00famulo de galaxias situado delante de dicho objeto. El nombre lente gravitacional<\/em> hace referencia al hecho de que la gravedad del objeto masivo act\u00faa como un lente. Cuando miramos a trav\u00e9s de un lente gravitacional, la luz de los objetos distantes se ve intensificada y su forma parece estirada. En otras palabras, es una especie de telescopio natural que flota en el espacio.<\/p>\n\n\n\n

El equipo de investigaci\u00f3n del ALMA Lensing Cluster Survey<\/em> (ALCS) us\u00f3 ALMA para buscar una gran cantidad de galaxias del Universo primitivo sujetas a lentes gravitacionales. Al combinar la sensibilidad de ALMA con estos telescopios naturales, los investigadores pueden detectar y estudiar las galaxias m\u00e1s tenues. <\/p>\n\n\n\n

\u00bfPor qu\u00e9 es fundamental observar las galaxias menos brillantes del Universo primitivo? Los modelos te\u00f3ricos y las simulaciones predicen que la mayor\u00eda de las galaxias que se formaron algunos cientos millones de a\u00f1os despu\u00e9s del Big-Bang <\/em>son peque\u00f1as y, por consiguiente, tenues. Aunque ya se hab\u00edan observado numerosas galaxias del Universo primitivo, las observaciones se hab\u00edan limitado a los objetos m\u00e1s masivos y, por ende, menos representativos del Universo primitivo, debido a las limitaciones de los telescopios. La \u00fanica forma de entender el proceso de formaci\u00f3n est\u00e1ndar de las primeras galaxias y obtener un panorama completo de la evoluci\u00f3n de las galaxias es observar las galaxias m\u00e1s tenues y numerosas. <\/p>\n\n\n\n

El equipo del ALCS llev\u00f3 a cabo un programa de observaci\u00f3n a gran escala que tard\u00f3 95 horas (un per\u00edodo m\u00e1s largo de lo habitual para ALMA) y observ\u00f3 la zonas centrales de 33 c\u00famulos de galaxias que pod\u00edan generar lentes gravitacionales. Uno de ellos, conocido como RXCJ0600-2007, se encuentra en direcci\u00f3n de la constelaci\u00f3n Lepus, y tiene una masa 1.000 billones de veces superior a la de nuestro Sol. El equipo tambi\u00e9n descubri\u00f3 una galaxia distante que se ve afectada por el lente gravitacional creado por este telescopio natural. ALMA, junto al telescopio Gemini, detect\u00f3 la luz de iones de carbono y polvo estelar presentes en la galaxia, que permitieron determinar que esta corresponde a un per\u00edodo situado unos 900 millones de a\u00f1os despu\u00e9s del Big Bang<\/em> (hace 12.900 millones de a\u00f1os)[1]. Los an\u00e1lisis posteriores realizados con los datos de ALMA y del observatorio Gemini revelaron que esta fuente se ve 160 m\u00e1s brillante de lo que realmente es. <\/p>\n\n\n\n

Al medir con precisi\u00f3n la distribuci\u00f3n de la masa del c\u00famulo de galaxias, se puede \u201cdeshacer\u201d el efecto del lente gravitacional y restaurar la apariencia original del objeto amplificado. Al combinar datos del telescopio espacial Hubble y el Very Large Telescope <\/em>del Observatorio Europeo Austral con un modelo te\u00f3rico, los astr\u00f3nomos lograron reconstituir la forma real de la galaxia RXCJ0600-z6. Su masa total es cerca de 2.000 a 3.000 millones de veces superior a la masa de nuestro Sol, o cerca de un cent\u00e9simo del tama\u00f1o de la V\u00eda L\u00e1ctea.<\/p>\n\n\n\n

Lo que sorprendi\u00f3 a los astr\u00f3nomos es que RXCJ0600-z6 est\u00e1 girando. Tradicionalmente, se cre\u00eda que el gas presente en las galaxias j\u00f3venes se desplazaba de forma ca\u00f3tica y aleatoria. Recientemente ALMA descubri\u00f3 galaxias giratorias j\u00f3venes que han obligado a replantear el marco te\u00f3rico[2], aunque su brillo (su tama\u00f1o) superaba al de RXCJ0600-z6 en varios \u00f3rdenes de magnitud. <\/p>\n\n\n\n

\u201cNuestro estudio demuestra, por primera vez, que se puede medir directamente el movimiento interno de galaxias tan poco brillantes (y poco masivas) del Universo primitivo y compararlo con las predicciones te\u00f3ricas, se\u00f1ala Kotaro Kohno, profesor de la Universidad de Tokio y l\u00edder del equipo del ALCS. <\/p>\n\n\n\n

\u201cEl hecho de que RXCJ0600-z6 tenga un factor de amplificaci\u00f3n tan elevado suscita esperanzas para las investigaciones futuras\u201d, explica Seiji Fujimoto, titular de una beca DAWN del Instituto Niels Bohr. \u201cEsta galaxia ha sido seleccionada entre cientos para ser observada con el telescopio espacial James Webb (JWST), un instrumento de \u00faltima generaci\u00f3n que se lanzar\u00e1 este a\u00f1o. Gracias a la combinaci\u00f3n de las observaciones realizadas con ALMA y el telescopio James Webb, revelaremos las propiedades del gas y las estrellas <\/a>presentes en galaxias beb\u00e9 y estudiaremos sus movimientos internos. Cuando est\u00e9n terminados, el Thirty Meter Telescope<\/em> y el Extremely Large Telescope<\/em> podr\u00e1n detectar c\u00famulos de estrellas en la galaxia y, posiblemente, incluso resolver estrellas de forma individual. Hay un ejemplo de lente gravitacional que se ha usado para observar una estrella situada a 9.500 millones de a\u00f1os luz<\/a>, y esta investigaci\u00f3n tiene el potencial de extender estas observaciones a un per\u00edodo correspondiente a menos de 1.000 millones de a\u00f1os desde el nacimiento del Universo\u201d.<\/p>\n\n\n\n

Notas<\/h3>\n\n\n\n

[1] La luz emitida por los iones de carbono era originalmente luz infrarroja con una longitud de onda de 156 micr\u00f3metros, pero con la expansi\u00f3n del Universo las ondas se extendieron y se convirtieron en ondas de radio con una longitud de onda de 1,1 mil\u00edmetros, que fueron detectadas por ALMA. El desplazamiento al rojo de este objeto es de z = 6,07. Un c\u00e1lculo basado en los \u00faltimos par\u00e1metros cosmol\u00f3gicos medidos con Planck (H0 = 67,3 km\/s\/Mpc, \u03a9m = 0,315, \u039b = 0,685: resultados Planck 2013) arroja una distancia de 12.400 millones de a\u00f1os luz. (V\u00e9ase el art\u00edculo \u201cExpressing the distance to remote objects<\/a>\u201d para obtener m\u00e1s detalles.)<\/p>\n\n\n\n

[2] Gracias al lente gravitacional, ALMA descubri\u00f3 una galaxia giratoria de tama\u00f1o similar a la V\u00eda L\u00e1ctea en una regi\u00f3n correspondiente a 12.400 millones de a\u00f1os atr\u00e1s. (V\u00e9ase el art\u00edculo \u201cALMA sees most distant Milky Way look-alike<\/a>\u201d, publicado el 13 de agosto de 2020). ALMA tambi\u00e9n observ\u00f3 una galaxia giratoria de hace 12.400 millones de a\u00f1os sin lente gravitacional. (V\u00e9ase el art\u00edculo \u201cALMA Discovers Massive Rotating Disk in Early Universe<\/a>.\u201d) <\/p>\n\n\n\n

Informaci\u00f3n adicional<\/h2>\n\n\n\n

Los resultados de este estudio se consignaron en el art\u00edculo de Seiji Fujimoto et al. titulado \u201cALMA Lensing Cluster Survey: Bright [CII] 158 \u03bcm Lines from a Multiply Imaged Sub-L* Galaxy at z = 6.0719\u201d (\u2018ALMA Lensing Cluster Survey<\/em>: l\u00edneas brillantes [CII] de 158 \u03bcm en imagen m\u00faltiple de galaxia Sub-L* en z = 6.0719\u2019; DOI: https:\/\/doi.org\/10.3847\/1538-4357\/abd7ecs<\/a>), publicado en The Astrophysical Journal<\/em> el 22 de abril de 2021, y el de Nicolas Laporte et al. titulado \u201cALMA Lensing Cluster Survey: a strongly lensed multiply imaged dusty system at z > 6\u201d (\u2018ALMA Lensing Cluster Survey<\/em>: sistema polvoriento altamente amplificado por lente gravitacional en imagen m\u00fatiple en z > 6\u2019), publicado en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society<\/em> el 22 de abril de 2021.<\/p>\n\n\n\n

La investigaci\u00f3n se financi\u00f3 con fondos de la Sociedad Japonesa para el Fomento de la Ciencia KAKENHI (fondos JP17H06130, JP18K03693, 17H01114, 19H00697 y 20H00180), el Programa Conjunto de Investigaci\u00f3n Cient\u00edfica de ALMA NAOJ (2017-06B), el Fondo Consolidador europeo (proyecto ConTExt, fondos 648179 y 681627-BUILDUP), el programa Horizonte2020 del Consejo Europeo de Investigaci\u00f3n (fondo 669253), el fondo DFF-7014-00017 del Fondo Dan\u00e9s Independiente de Investigaci\u00f3n (fondo 140), la Fundaci\u00f3n Kavli, fondos CATA-Basal AFB-170002 de la Agencia Nacional de Investigaci\u00f3n y Desarrollo de Chile (ANID), fondos FONDECYT Regular (1190818 y 1200495), la Millennium Science Initiative ICN12 009, STFC (ST\/T000244\/1), el fondo NSFC 11933011, el Consejo Sueco de Investigaci\u00f3n y la Fundaci\u00f3n Knut y Alice Wallenberg. Este trabajo fue financiado en parte por el programa conjunto de investigaci\u00f3n del Instituto de Investigaci\u00f3n de Rayos C\u00f3smicos de la Universidad de Tokio. Los datos del telescopio Gemini se obtuvieron a trav\u00e9s de un acuerdo entre la Asociaci\u00f3n de Universidades para la Investigaci\u00f3n en Astronom\u00eda, Inc. (AURA) y la Universidad Ben-Gurion del Negev<\/p>\n\n\n\n

El Atacama Large Millimeter\/submillimeter Array<\/em> (ALMA), una instalaci\u00f3n astron\u00f3mica internacional, es una asociaci\u00f3n entre el Observatorio Europeo Austral (ESO), la Fundaci\u00f3n Nacional de Ciencia de EE. UU. (NSF) y los Institutos Nacionales de Ciencias Naturales de Jap\u00f3n (NINS) en cooperaci\u00f3n con la Rep\u00fablica de Chile. ALMA es financiado por ESO en representaci\u00f3n de sus estados miembros, por NSF en cooperaci\u00f3n con el Consejo Nacional de Investigaciones de Canad\u00e1 (NRC) y el Ministerio de Ciencia y Tecnolog\u00eda de Taiw\u00e1n (MOST), y por NINS en cooperaci\u00f3n con la Academia Sinica (AS) de Taiw\u00e1n y el Instituto de Ciencias Astron\u00f3micas y Espaciales de Corea del Sur (KASI).<\/p>\n\n\n\n

La construcci\u00f3n y las operaciones de ALMA son conducidas por ESO en nombre de sus estados miembros; por el Observatorio Radioastron\u00f3mico Nacional (NRAO), gestionado por Associated Universities<\/em>, Inc. (AUI), en representaci\u00f3n de Norteam\u00e9rica; y por el Observatorio Astron\u00f3mico Nacional de Jap\u00f3n (NAOJ) en nombre de Asia del Este. El Joint ALMA Observatory<\/em> (JAO) tiene a su cargo la direcci\u00f3n general y la gesti\u00f3n de la construcci\u00f3n, as\u00ed como la puesta en marcha y las operaciones de ALMA.<\/p>\n\n\n\n

Im\u00e1genes<\/h2>\n\n\n\n
\"Imagen
Imagen del c\u00famulo de galaxias RXCJ0600-2007 tomada por el telescopio espacial Hubble de la NASA\/ESA combinada con im\u00e1genes de lente gravitacional de la lejana galaxia RXCJ0600-z6, situada a 12.400 millones de a\u00f1os luz de distancia, obtenidas con ALMA (en rojo). Debido al efecto de lente gravitacional producido por el c\u00famulo de galaxias, la imagen de RXCJ0600-z6 se vio intensificada y amplificada, y parece estar dividida al menos en tres partes. Cr\u00e9ditos: ALMA (ESO\/NAOJ\/NRAO), Fujimoto et al., telescopio espacial Hubble de la NASA\/ESA<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n
\"Reconstituci\u00f3n
Reconstituci\u00f3n de la galaxia distante RXCJ0600-z6 lograda mediante la neutralizaci\u00f3n del efecto de lente gravitacional causado por el c\u00famulo de galaxias. Los contornos rojos muestran la distribuci\u00f3n de las ondas de radio emitidas por iones de carbono captadas por ALMA, mientras que los contornos azules muestran la distribuci\u00f3n de la luz captada por el telescopio espacial Hubble. La l\u00ednea cr\u00edtica, donde la intensidad de la luz presenta su nivel m\u00e1ximo de amplificaci\u00f3n por efecto del lente gravitacional, recorre el costado izquierdo de la galaxia, lo cual significa que esa parte de la galaxia es la m\u00e1s amplificada (imagen del recuadro). Cr\u00e9ditos: ALMA (ESO\/NAOJ\/NRAO), Fujimoto et al., telescopio espacial Hubble de la NASA\/ESA<\/figcaption><\/figure>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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Art\u00edculo Cient\u00edfico Gracias al Atacama Large Millimeter\/submillimeter Array (ALMA), un equipo de astr\u00f3nomos observ\u00f3 una joven galaxia giratoria con un cent\u00e9simo del tama\u00f1o de la V\u00eda L\u00e1ctea […]<\/a><\/p>\n<\/div>","protected":false},"author":1,"featured_media":320,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[6],"tags":[],"class_list":["post-169","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-astronomia"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.aricayciencia.cl\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/169","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.aricayciencia.cl\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.aricayciencia.cl\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.aricayciencia.cl\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.aricayciencia.cl\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=169"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/www.aricayciencia.cl\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/169\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":170,"href":"https:\/\/www.aricayciencia.cl\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/169\/revisions\/170"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.aricayciencia.cl\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media\/320"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.aricayciencia.cl\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=169"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.aricayciencia.cl\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=169"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.aricayciencia.cl\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=169"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}