17 noviembre, 2021

Agua detectada en una galaxia del Universo primitivo

Agua detectada en una galaxia del Universo primitivo.

Hace algunos días, ha sido confirmado que el observatorio ALMA ha detectado agua en la galaxia más masiva del Universo primitivo. ¿Acaso será esta la primera piedra de una nueva era astronómica en la que se detecten formas de vida en galaxias lejanas, extraordinariamente lejanas?

SPT0311-58, la galaxia más masiva del Universo primitivo; contiene agua. Los compuestos detectados en esta lejana galaxia eran líneas moleculares de H2O y CO (agua y monóxido de carbono, respectivamente).

El anuncio publicado hace algunos días por el Observatorio ALMA (Atacama Large Milimeter/Submilimeter Array) era sin duda importante; se habían detectado signos no solo de H20, sino también de monóxido de carbono en la galaxia más masiva de cuando el Universo apenas había comenzado a existir (unos centenares de millones de años de edad). La galaxia SPT0311-58 se sitúa a unos 12,88 miles de millones de años luz de nosotros.

Este estudio, publicado por The Astrophysical Journal, comprende el análisis más completo del contenido de gas molecular en una galaxia de un Universo neonato y muestra la detección más alejada de agua en una cuna de estrellas.


Hemos de decir, que cuando nos referimos a STP0311-58, no nos referimos a una única galaxia, sino a un conjunto de dos de estas, observado por primera vez en 2017. Antes de su observación se creía que las galaxias del Universo primitivo (estamos hablando de un Universo de unos 780 millones de años, es decir; menos de un 5% de su edad actual) no podían ser más que galaxias semejantes a las actuales galaxias enanas del espacio cercano, lo que se vio refutado al ver la imagen de este cúmulo de galaxias lleno de estrellas ya nacidas.

En azul celeste se observan las acumulaciones de agua, en otros colores, de CO. 
Para mejor comprensión de la imagen, pinche el lector aquí

Ambas galaxias de SPT0311-58 se encuentran tan próximas entre sí que se cree que podrían estar fusionándose para formar la galaxia más grande jamás observada en la historia de la astronomía. Este incubador estelar "contiene más polvo y gas que otras galaxias del Universo primitivo", lo que podría aportarnos un número importante de oportunidades para observar un gran número de moléculas y así "comprender mejor cómo estos elementos fundamentales de la vida habrían influenciado el desarrollo del Universo primitivo", ha explicado la astrónoma e investigadora principal del estudio, Sreevani Jarugula. 

¿Cómo obtuvimos una imagen de agua a una distancia tan vasta?

Con ALMA; se realizan observaciones impresionantes, la recepción de la luz en longitudes de onda milimétricas y submilimétricas desde el espacio sirve para descubrir los orígenes cósmicos de aquello que detectamos. Este radiotelescopio situado en Chajnantor, en la parte chilena del desierto de Atacama; recoge la luz que llega a nosotros desde grandes nubes frías del espacio y de las galaxias más jóvenes y más lejanas. Con esta información, obtenemos datos acerca de la composición físico-química de estas nubes moleculares.
Imagen de algunas de las docenas de antenas del gigantesco sistema de radiotelescopios con la Vía Láctea de fondo.

Las moléculas de agua y monóxido de carbono fueron detectadas gracias a observaciones de gran resolución de SPT0311-58.

En estudios anteriores, se demostró que el agua es la tercera molécula más abundante en el Universo, por detrás del hidrógeno y el CO. Los autores de este estudio se basaron en la correlación entre las emisiones de agua y las de polvo en el infrarrojo lejano para afirmar esta sentencia.

"El estudio del polvo y el gas permite conocer las propiedades químicas de estas galaxias, qué cantidad de estrellas se han formado allí, además de la interacción que hay entre ellas."

El polvo absorbe la radiación ultravioleta de las estrellas de la galaxia y la reemite en forma de fotones en el infrarrojo lejano. Así, se estimulan las moléculas de agua, lo cual hace que emitan, y así es como los científicos obtienen estos datos. 

La autora principal concluye con una pregunta que ella misma propone acerca de este estudio: "¿Cómo pudo todo ese gas y polvo combinarse para crear estrellas y galaxias en una fase tan temprana en la historia del Universo?". Aún nos queda un gran camino astrofísico por recorrer para resolver este enigma. 

Bibliografía: 20minutos, Twitter de ALMA, tameteo, The Astrophysical Journal


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