Galaxias distantes parecidas a la Vía Láctea revelan la historia de la formación estelar del universo.

Miles de galaxias son visibles en esta imagen de radio que cubre un grado cuadrado de cielo cerca del polo sur celeste, creado por el conjunto de radiotelescopios MeerKAT en Sudáfrica. Los puntos más brillantes son las radiogalaxias luminosas alimentadas por agujeros negros supermasivos. Los innumerables puntos débiles son galaxias distantes como nuestra propia Vía Láctea, demasiado débiles para haber sido detectados antes, que revelan la historia de la formación estelar del universo. La mayoría de las galaxias son visibles en la parte central de la imagen, donde el telescopio es más sensible. Crédito: SARAO; NRAO / AUI / NSF

¡Mira esta nueva imagen de radio cubierta de puntos, cada uno de los cuales es una galaxia distante! Los puntos más brillantes son las galaxias que funcionan con agujeros negros supermasivos y brillan con luz de radio. Pero lo que hace que esta imagen sea especial son los numerosos puntos débiles que llenan el cielo. Estas son galaxias distantes como la nuestra que nunca antes se habían observado con luz de radio.

Para aprender sobre la historia de la formación estelar del universo, necesitamos mirar atrás en el tiempo. Las galaxias en todo el universo han estado formando estrellas durante los últimos 13 mil millones de años. Pero la mayoría de las estrellas nacieron entre 8 y 11 mil millones de años, durante una era llamada "mediodía cósmico".

Para los astrónomos ha sido un desafío estudiar la tenue luz proveniente de esta era. Los telescopios ópticos pueden ver galaxias muy distantes, pero las nuevas estrellas están en gran parte ocultas dentro de polvorientas nubes de gas. Los radiotelescopios pueden ver a través del polvo y observar las raras y brillantes galaxias de estallido estelar, pero hasta ahora no han sido lo suficientemente sensibles como para detectar las señales de galaxias lejanas similares a la Vía Láctea que son responsables de la mayor parte de la formación de estrellas en el universo.

Un equipo internacional de astrónomos que utiliza el telescopio MeerKAT del Observatorio de Radioastronomía de Sudáfrica (SARAO) recientemente hizo la primera observación de radio lo suficientemente sensible como para revelar estas galaxias. "Para hacer esta imagen, seleccionamos un área en el cielo del sur que no contiene fuentes de radio fuertes cuyo resplandor pudiera cegar una observación sensible", dijo Tom Mauch de SARAO en Ciudad del Cabo, Sudáfrica, quien dirigió el equipo cuyos resultados han sido aceptados para su publicación en The Astrophysical Journal.

El equipo utilizó los 64 platos MeerKAT para observar esta área durante un total de 130 horas. La imagen resultante muestra una región del cielo que es comparable en área a cinco lunas llenas, que contiene decenas de miles de galaxias.

"Debido a que las ondas de radio viajan a la velocidad de la luz, esta imagen es una máquina del tiempo que muestrea la formación de estrellas en estas galaxias distantes durante miles de millones de años", explicó el coautor James Condon del Observatorio Nacional de Radioastronomía (NRAO) en Charlottesville, Virginia . “Debido a que solo las estrellas de corta vida que tienen menos de 30 millones de años envían ondas de radio, sabemos que la imagen no está contaminada por estrellas viejas. La luz de radio que vemos desde cada galaxia es, por lo tanto, proporcional a su velocidad de formación de estrellas en ese momento en el tiempo ".

MeerKAT2. Crédito: SKA South Africa.

Los astrónomos quieren usar esta imagen para aprender más sobre la formación de estrellas en todo el universo. "Estos primeros resultados indican que la tasa de formación estelar alrededor del mediodía cósmico es incluso más alta de lo que se esperaba originalmente", dijo Allison Matthews, una estudiante graduada en la Universidad de Virginia y becaria de doctorado Grote Reber en la NRAO. “Las imágenes anteriores solo podían detectar la punta del iceberg, las galaxias raras y luminosas que producían solo una pequeña fracción de las estrellas en el universo. Lo que vemos ahora es la imagen completa: estos puntos débiles son las galaxias que formaron la mayoría de las estrellas en el universo ".

“Solo en los últimos años, la tecnología se ha desarrollado hasta el punto de que podemos construir magníficos telescopios como el MeerKAT de Sudáfrica y tener el poder de cómputo para crear imágenes como esta y obtener una comprensión real de cómo el universo llegó a ser como es. ", Agregó el astrónomo NRAO William Cotton. "Las próximas generaciones de instrumentos, el Square Kilometer Array y la próxima generación Very Large Array deberían ser aún más espectaculares".

El Observatorio Nacional de Radioastronomía es una instalación de la National Science Foundation, operada bajo un acuerdo cooperativo de Associated Universities, Inc.

Contacto con los medios:

Iris Nijman
Gerente de Noticias e Información Pública
Observatorio Nacional de Radioastronomía (NRAO)
+1 (434) 296-0314

Esta investigación se presenta en un artículo titulado "La imagen de 1.28 GHz MeerKAT DEEP2", por T. Mauch et al., Aceptado para su publicación en The Astrophysical Journal. Preprint:

• Publicado el 17 de diciembre del 2019, enlace publicación.

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