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¿Qué nos dicen las ondas de radio y las microondas sobre el universo primitivo?

Un equipo de astrónomos del Cosmic Dawn Center, Copenhague, descubrió varias galaxias en el universo primitivo que estaban ocultas a nuestros ojos, utilizando múltiples radiotelescopios en todo el mundo. Estas galaxias del universo primitivo estaban ocultas a nuestra vista por enormes cantidades de polvo. Con la ayuda de estas observaciones, los astrónomos pudieron medir la temperatura y el espesor del polvo y demostrar que este tipo de galaxia hizo una contribución significativa a la formación total de estrellas cuando el universo tenía solo una décima parte de su edad actual.

Una de las principales formas de describir las propiedades y la evolución de las galaxias es medir la velocidad a la que nacen las estrellas en las galaxias a lo largo del tiempo cósmico. Los astrónomos eliminan la llamada tasa de formación de estrellas utilizando varios métodos. La velocidad a la que se forman las estrellas depende de la luz emitida por las estrellas o de la materia iluminada por las estrellas.

El estudio que describe los resultados ha sido aceptado para su publicación en la revista Astronomía y Astrofísica.

Resultados sobre polvo cósmico

Las estrellas en formación tienden a formar polvo. Se trata de partículas formadas por elementos pesados ​​como el carbono, el silicio, el oxígeno y el hierro. El polvo aparece como densas nubes en el espacio interestelar, ocultando completamente las estrellas a nuestros ojos.

Dado que el polvo oculta completamente las estrellas de nuestros ojos, se vuelve difícil obtener un recuento de la formación de estrellas, especialmente en las galaxias «estrella» jóvenes. En estas galaxias, el polvo no tuvo tiempo de dispersarse lejos de los sitios compactos de formación estelar.

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El polvo comienza a brillar en largas longitudes de onda a medida que las estrellas lo calientan. Aunque la luz infrarroja, que tiene largas longitudes de onda, es invisible para el ojo humano, puede ser detectada por telescopios diseñados para observar estas longitudes de onda.

La superficie de las nubes solo se puede ver en el caso de las explosiones estelares más compactas y cubiertas de polvo. Las galaxias Starburst son invisibles no solo en «longitudes de onda perceptibles por humanos», sino también al comienzo del espectro infrarrojo. Esto es bastante oscuro incluso para el Telescopio Espacial Hubble.

Ver galaxias con longitudes de onda más largas

Los astrónomos del Centro para el Amanecer Cósmico decidieron echar un vistazo al universo primitivo en longitudes de onda más largas. Utilizaron antenas de radio/microondas en dos de los observatorios de radio más grandes del mundo. Se trata del Atacama Large Millimeter Array (ALMA) en Chile, y el Northern Millimeter Extended Array (NOEMA) en Francia.

Shuowen Jin, investigador del Cosmic Dawn Center, encontró un grupo de galaxias compactas con estallido estelar, cubiertas de nubes de polvo extremadamente densas, con la ayuda de observaciones del mismo campo en el cielo obtenidas con otros radiotelescopios.

Mirando a través de las nubes

Los astrónomos pudieron medir la tasa de formación de estrellas y la temperatura del polvo con la ayuda de observaciones de radio y microondas.

En un comunicado del Instituto Niels Bohr, Shuowen Jin dijo que a estas edades, entre mil y dos mil millones de años después del Big Bang, tales galaxias han contribuido significativamente a la tasa total de formación de estrellas en el universo, pero pasan desapercibidas en la óptica. y cerca Notas infrarrojas.

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El estudio explicó por qué estas galaxias son tan oscuras en infrarrojo e infrarrojo. Shuowen Jin explicó que debido a que las nubes de polvo son tan densas y densas, la luz óptica e infrarroja cercana no puede atravesarlas.

Jin agregó que incluso la luz del infrarrojo lejano se absorbe parcialmente.

No solo el polvo, sino también las partículas de monóxido de carbono mezcladas dentro de las nubes. La luz de las moléculas de monóxido de carbono puede ayudar a los astrónomos a explorar una cantidad importante de galaxias: la masa de todo el gas de la galaxia.