Enormes halos brillantes alrededor de un cuásar distante causan lo que sabemos sobre el Universo

Los astrónomos en Zúrich hicieron el descubrimiento utilizando el instrumento Muse en el telescopio muy grande

Un asombroso número de gigantescos halos brillantes, observados alrededor de cuásares distantes, no solo muestran el progreso realizado en la telescopía astronómica, sino que el descubrimiento podría desafiar los modelos actuales de cómo se formaron las galaxias en el universo temprano.

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Un equipo internacional de astrónomos, dirigido por un grupo del Instituto Federal Suizo de Tecnología (ETH) en Zúrich, hizo el descubrimiento utilizando el instrumento Muse en el Very Large Telescope (VLT). En particular, utilizaron el telescopio para estudiar los gases alrededor de galaxias activas distantes, menos de dos mil millones de años después del Big Bang.

Muse es lo que se conoce como espectrógrafo de campo completo y combina capacidades espectrográficas y de imágenes. Se puede utilizar para observar objetos astronómicos grandes por completo, todos a la vez, y para cada píxel, medir la intensidad de la luz.

Estas galaxias activas, llamadas cuásares, contienen agujeros negros supermasivos en sus centros que consumen estrellas, gases y otros materiales a una velocidad extremadamente alta. Esto, a su vez, hace que el centro de la galaxia emita enormes cantidades de radiación, lo que convierte a los quásares en los objetos más brillantes y activos del universo.

El estudio del Observatorio Paranal de ESO involucró a 19 cuásares, seleccionados entre los más brillantes que se pueden observar con Muse. Estudios anteriores han demostrado que alrededor del 10 por ciento de todos los cuásares estudiados estaban rodeados de halos, hechos de gas conocido como «medio intergaláctico». Estos halos se extienden hasta 300.000 años luz de los centros de los cuásares.

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Este último estudio, sin embargo, fue una sorpresa; detectó grandes halos alrededor de los 19 quásares observados, mucho más que los dos halos estadísticamente esperados. Esto puede deberse a que Muse es más fuerte en comparación con herramientas similares anteriores, pero los investigadores dijeron que se necesitan observaciones adicionales para determinar esto.

Los 19 halos recién detectados también revelaron otra sorpresa: consisten en gases intergalácticos relativamente fríos, alrededor de 10,000 grados Celsius. Esto desafía fuertemente los patrones actualmente aceptados de esta estructura y la forma en que se forman las galaxias, lo que sugiere que el gas en las inmediaciones de las galaxias debería tener temperaturas superiores a un millón de grados.

«Todavía es demasiado pronto para decir si esto se debe a nuestra nueva técnica de observación o si hay algo extraño en los cuásares de nuestra muestra. Así que todavía queda mucho por aprender; estamos apenas en el comienzo de una nueva era de descubrimientos ”, dijo la autora principal Elena Borisova, de ETH Zurich.

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El propósito inicial del estudio fue analizar una estructura a veces llamada red cósmica, en la que los cuásares forman nodos de luz.

El lienzo cósmico es la estructura del Universo a mayor escala. Consiste en filamentos delgados de material primordial (principalmente hidrógeno y gas helio) y materia oscura que une a las galaxias y se esparce en el abismo entre ellas. El material de esta red puede «alimentarse» a lo largo de los filamentos de las galaxias para animarlas a crecer y evolucionar.

Las partes gaseosas de esta red son normalmente extremadamente difíciles de detectar, por lo que los halos de gas iluminados que rodean a los cuásares ofrecen una oportunidad casi única para estudiar el gas dentro de esta estructura cósmica a gran escala.

«Explotamos las capacidades únicas de Muse en este estudio, que allanará el camino para futuros estudios», dijo el coautor Sebastiano Cantalupo. «Combinado con una nueva generación de modelos teóricos y numéricos, este enfoque continuará proporcionando una nueva ventana para la estructura formación. espacio y la evolución de la galaxia «.

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