O echipă internațională, cu participarea Institutului de Astrofizică a Canarelor (IAC), a detectat galaxia cu cea mai îndepărtată formare de stele explozive, care și-a început producția și când universul era foarte tânăr. Această galaxie creează aproximativ 3.000 de stele pe an, în timp ce Calea noastră Lactee o singură. Descoperirea provoacă teorii despre formarea și evoluția galaxiilor, care estimează că una ca cea descoperită nu poate exista atât de curând.

stele

Cea mai îndepărtată galaxie explozivă de formare a stelelor detectată

18 aprilie 2013 10:00

Calea Lactee este capabilă să formeze o stea pe an, dar o altă galaxie identificată „fabrică” acum aproximativ 3.000 în aceeași perioadă de timp. Dar ceea ce este semnificativ la această gigantică nouă fabrică de stele este că este cea mai îndepărtată galaxie explozivă de formare a stelelor cunoscută. Și-a început producția în masă de stele când universul era foarte tânăr, doar 6,5% din vârsta sa actuală.

Această descoperire, publicată săptămâna aceasta în Nature și la care au participat Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) și Universitatea din La Laguna (ULL), reprezintă o provocare pentru teoriile care explică formarea și evoluția galaxiilor. Ei estimează că un obiect cu aceste caracteristici nu ar trebui să existe atât de devreme în istoria universului.

În aceasta, lumina călătorește în timp. Un eveniment - de exemplu, formarea unei stele - poate fi observat de pe Pământ la milioane de ani după ce a avut loc, datorită distanței sale de planeta noastră. Posibilitatea de a vedea fenomene care au avut loc atunci când universul era practic la început a fost posibilă datorită observatoarelor spațiale, cum ar fi Herschel al Agenției Spațiale Europene (ESA), care a fost cheia acestei cercetări.

Prin observațiile obținute de camera SPIRE a acestui observator și în cadrul proiectului Herschel Multi-tiered Extragalactic Survey (HerMES), cercetătorii au detectat o „pată” roșie care le-a stârnit curiozitatea. Natura sa ciudată a fost susținută de observațiile ulterioare cu unele dintre cele mai mari telescoape din lume, inclusiv Gran Telescopio CANARIAS (GTC) și Telescopul William Herschel de la Observatorul Roque de los Muchachos din La Palma.

În galaxia HFLS3, praful și gazul cosmic sunt transformate în stele noi

Aceasta este concluzia la care au ajuns cercetătorii: HFLS3 - așa se numește galaxia - este o imensă fabrică de stele în care praful și gazul cosmic sunt transformate în stele noi.

În ceea ce privește celelalte date care leagă această galaxie de cea mai îndepărtată formare de stele explozive, cercetătorul IAC Ismael Pérez Fournon și coautorul studiului explică: „Lumina pe care o observăm acum a călătorit prin univers de aproximativ treisprezece miliarde de ani. O vedem așa cum a fost în universul foarte tânăr, aproape tocmai format, la 880 de milioane de ani după Big Bang ".

Deși are o masă similară cu cea a Căii Lactee, capacitatea sa enormă de producție stelară o va transforma rapid într-o galaxie cu masă similară celor mai masive galaxii cunoscute în universul actual, spun oamenii de știință.

Un obiect enigmatic

Un obiect cosmic cu aceste caracteristici constituie o enigmă deoarece o astfel de galaxie masivă nu ar trebui să existe într-un stadiu atât de timpuriu în univers, conform teoriilor. Marea majoritate a galaxiilor cunoscute în acea epocă cosmică sunt mult mai mici, mai puțin grele - cu mase de câteva miliarde decât cea a Soarelui - și formează primele lor stele cu ritmuri de câteva ori mai mari decât ale Căii Lactee din zilele noastre, dar niciodată la nivel din HFLS3.

Galaxiile mai mari și mai grele, cele care pot genera un număr de stele asemănător cu HFLS3, apar din fuziunea galaxiilor mici și din atracția gazului rece din spațiu. Din acest motiv, găsirea momentului în care s-au format cele mai masive galaxii „este esențială pentru confruntarea și îmbunătățirea modelelor de formare a galaxiei”, spune Pérez Fournon.

„Sarcina de a descoperi primele exemple ale acestor imense fabrici de stele este comparabilă cu cea de a căuta un ac într-un fân, datele Herschel sunt extrem de bogate, dar trebuie să observați aceste galaxii cu multe alte telescoape și tehnici avansate pentru a le înțelege bine "comentează astrofizicianul IAC și profesor la Universitatea din La Laguna, care a condus restul membrilor studiului ambelor instituții: Antonio Cabrera Lavers, Paloma Martínez Navajas, Alina Streblyanska și Patrizia Ferrero.

Roșul acestei galaxii a atras atenția

Din sutele de mii de galaxii detectate în proiectul HerMES al lui Herschel, „această galaxie ne-a atras atenția, deoarece este foarte roșie în comparație cu altele din cele trei benzi de observare ale instrumentului SPIRE”, spune Dominik Riechers, cercetătorul de la Universitatea din Cornell ( SUA) care a condus proiectul.

Paloma Martínez Navajas, astrofizician rezident la IAC, abundă în această întrebare: «În acest caz, culoarea roșie la lungimile de undă cu infraroșu îndepărtat indică o distanță foarte mare sau, ceea ce este același, o vârstă foarte mică a universului când lumina era emis spre noi. Observațiile noastre cu unele dintre cele mai mari și mai avansate telescoape din lume au confirmat că HFLS3 este cea mai îndepărtată galaxie masivă de formare a stelelor cunoscută până în prezent ».

Cu aceste observații, grupul de cercetători care a participat la acest studiu, 64 de cercetători din 32 de centre de cercetare, a reușit să estimeze o rată foarte mare de formare a stelelor din luminozitatea observată în infraroșu și a determinat proprietățile extreme ale acestei galaxii. În universul actual nu există galaxii similare.

Grupul IAC, ULL și GTC a contribuit la studiul acestei galaxii cu observații în telescoapele GTC, WHT și cu radiotelescoapele Institutului de Radioastronomie Milimetrică (IRAM): cel de 30 de metri din Sierra Nevada (Granada) și interferometrul Plateau de Bure (Franța). Antonio Cabrera Lavers, astronom la GTC, care a efectuat o parte din observații cu instrumentul OSIRIS al telescopului mare, comentează că aceste observații „sunt printre cele mai profunde obținute până în prezent cu GTC și își demonstrează potențialul pentru acest tip de studiu . ".

Referință bibliografică:

Dominik Riechers, Chris Carilli și colab. „O galaxie masivă cu explozie maximă, acoperită de praf, la o schimbare de roșu de 6,34”. Nature 496, 18 aprilie 2013. Doi: 10.1038/nature12050.