Usando un poderoso nuevo telescopio, los astrónomos confirman la observación de uno de los objetos más antiguos del universo
Gran Telescopio Milimétrico :Large Millimeter Telescope (LMT)
Contacto: Janet Lathrop 6 de noviembre de 2017
AMHERST, Mass. - Los astrónomos que usan el Gran Telescopio Milimétrico (LMT), operado conjuntamente por la Universidad de Massachusetts Amherst y el Instituto Nacional de Astrofísica de México, Óptica y Electrónica, informan hoy en Nature Astronomy que han detectado el segunda , galaxia polvorienta más distante formadora de estrellas jamás encontrada en el universo, nacida en los primeros mil millones de años después del Big Bang.
Es el objeto más antiguo jamás detectado por el LMT, dice el astrofísico Min Yun en UMass Amherst, y en este momento solo hay otro objeto, un poco más antiguo y más distante como este.
"El Big Bang ocurrió hace 13.700 millones de años, y ahora estamos viendo esta galaxia desde hace 12.800 millones de años, por lo que se estaba formando dentro de los primeros mil millones de años después del Big Bang", señala. "Ver un objeto dentro de los primeros mil millones de años es notable porque el universo estaba completamente ionizado, es decir, hacía demasiado calor y era demasiado uniforme para formar algo durante los primeros 400 millones de años. Así que nuestra mejor suposición es que las primeras estrellas y las galaxias y los agujeros negros se formaron dentro de los primeros quinientos mil millones a mil millones de años. Este nuevo objeto está muy cerca de ser una de las primeras galaxias en formarse ".
Él agrega: "Este resultado no es una sorpresa, porque esto es lo que el LMT fue construido para hacer, pero estamos muy entusiasmados. Estos altos desplazamientos al rojo, objetos muy distantes son una clase de bestias míticas en astrofísica. Siempre supimos que había algunos que eran enormemente grandes y brillantes, pero que son invisibles en el espectro de luz visible porque están tan oscurecidos por las gruesas nubes de polvo que rodean a sus jóvenes estrellas.
Paradójicamente, las galaxias formadoras de estrellas más prolíficas y, por lo tanto, las más luminosas son también las más difíciles de estudiar utilizando telescopios ópticos tradicionales como el Telescopio Espacial Hubble porque también son las más oscurecidas por el polvo ".
"Determinar el desplazamiento al rojo extremadamente alto de este objeto con ondas milimétricas es un resultado destacado del LMT, que puede ver a través del polvo en las longitudes de onda de radio y de milímetro", señala. "Su capacidad para estudiar estos objetos muy distantes es una de sus habilidades más destacadas, casi únicas en el mundo".
El nuevo objeto fue detectado por primera vez por los astrónomos utilizando el telescopio espacial Herschel, pero para objetos tan distantes, ese instrumento solo puede tomar "imágenes muy borrosas que casi no dieron información", señala Yun. Entonces, los astrónomos de Herschel transmitieron su información al director de LMT, David Hughes, sabiendo que el nuevo instrumento en México es el mejor del mundo para confirmarlo. El estudiante graduado de Hughes en ese momento, Jorge Zavala, ahora investigador postdoctoral en la Universidad de Texas, es el primer autor del nuevo artículo.
El LMT, ubicado en la cima de un volcán extinto de 15,000 pies en el estado central mexicano de Puebla, comenzó a recoger su primera luz en 2011 como un radiotelescopio de 32 metros de longitud de onda milimétrica. Desde entonces, se ha construido con su diámetro total de 50 metros (164 pies) y, cuando esté en pleno funcionamiento este invierno, será el instrumento de apertura única más grande y sensible de su tipo en el mundo. Se espera que esté a la vanguardia de los nuevos descubrimientos sobre los objetos más antiguos y más distantes del universo.
Yun, uno de los expertos mundiales en analizar datos de tales objetos, explica: "La forma en que podemos decir que este objeto es muy distante es midiendo su desplazamiento al rojo, que es una medida de la velocidad de expansión del universo. Los objetos más distantes tienen un corrimiento al rojo más grande. Para medir el desplazamiento al rojo, utiliza una línea espectral de átomos o moléculas, cada una de las cuales tiene una firma o huella digital reconocible y discreta. Históricamente hemos medido esto con luz visible, pero como no puedes ver estos objetos polvorientos distantes y muy antiguos con luz visible, tienes que hacer otra cosa ".
En la longitud de onda milimétrica, una de las líneas espectrales más comunes y fáciles de detectar es la del monóxido de carbono (CO), que el LMT fue diseñado para rastrear, señala. Para la confirmación independiente del desplazamiento al rojo grande que observaron, Zavala, Yun y sus colegas solicitaron la ayuda de astrónomos en el Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica para realizar observaciones adicionales utilizando el telescopio Smithsonian Submillimeter Array en Mauna Kea, Hawaii. Esa triangulación permitió a los investigadores crear una imagen más detallada del nuevo objeto, denominado G09 83808, y confirmar su desplazamiento al rojo con una línea de emisión de carbono.
Además, Yun dice, un fenómeno llamado lente gravitacional, que magnifica la luz que pasa cerca de objetos masivos como lo predice la teoría de la relatividad general de Einstein, entró en juego en este estudio. Una gran galaxia entre los observadores en la Tierra y el objeto G09 83808 actuó como una lupa gigante y la hizo ver alrededor de 10 veces más brillante y más cercana de lo que es, señala.
Con el LMT funcionando completamente en línea en los próximos meses, Yun dice que su mayor resolución y mayor sensibilidad significa que "podemos encontrar cosas realmente, realmente débiles". Están esencialmente en el mismo borde del universo, por lo que la resolución más alta es importante porque con una resolución pobre todo parece mezclado y no se pueden distinguir objetos muy pequeños y débiles pero extremadamente interesantes como esta galaxia ".
"Ahora, podría ser que hay un montón de ellos por ahí y no hemos podido verlos, pero con el LMT tenemos el poder de verlos. Quizás comiencen a aparecer ", agrega. "Estamos en el campo de descubrimiento. Cada vez que reduzco uno de estos conjuntos de datos, estoy lleno de anticipación. Siempre espero que estas cosas salgan a la luz. Tienes que ser un optimista sin esperanza para hacer este tipo de trabajo, y esta vez valió la pena ".
El trabajo de Yun como científico del proyecto LMT cuenta con el apoyo de UMass Amherst. La construcción del LMT y su Redshift Search Receiver fueron respaldados por subvenciones de la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU. Este trabajo también fue apoyado por el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología de México y el Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian, una colaboración conjunta entre el Observatorio Astrofísico Smithsoniano y el Observatorio de la Universidad de Harvard con sede en Cambridge, Massachusetts.
El documento original
With a little help from Google Translate for Business:
Los astrónomos imaginan que se formó una de las primeras galaxias masivas, hace 12.800 millones de años
Gran Telescopio Milimétrico :Large Millimeter Telescope (LMT)
Contacto: Janet Lathrop 6 de noviembre de 2017
AMHERST, Mass. - Los astrónomos que usan el Gran Telescopio Milimétrico (LMT), operado conjuntamente por la Universidad de Massachusetts Amherst y el Instituto Nacional de Astrofísica de México, Óptica y Electrónica, informan hoy en Nature Astronomy que han detectado el segunda , galaxia polvorienta más distante formadora de estrellas jamás encontrada en el universo, nacida en los primeros mil millones de años después del Big Bang.
Es el objeto más antiguo jamás detectado por el LMT, dice el astrofísico Min Yun en UMass Amherst, y en este momento solo hay otro objeto, un poco más antiguo y más distante como este.
"El Big Bang ocurrió hace 13.700 millones de años, y ahora estamos viendo esta galaxia desde hace 12.800 millones de años, por lo que se estaba formando dentro de los primeros mil millones de años después del Big Bang", señala. "Ver un objeto dentro de los primeros mil millones de años es notable porque el universo estaba completamente ionizado, es decir, hacía demasiado calor y era demasiado uniforme para formar algo durante los primeros 400 millones de años. Así que nuestra mejor suposición es que las primeras estrellas y las galaxias y los agujeros negros se formaron dentro de los primeros quinientos mil millones a mil millones de años. Este nuevo objeto está muy cerca de ser una de las primeras galaxias en formarse ".
Él agrega: "Este resultado no es una sorpresa, porque esto es lo que el LMT fue construido para hacer, pero estamos muy entusiasmados. Estos altos desplazamientos al rojo, objetos muy distantes son una clase de bestias míticas en astrofísica. Siempre supimos que había algunos que eran enormemente grandes y brillantes, pero que son invisibles en el espectro de luz visible porque están tan oscurecidos por las gruesas nubes de polvo que rodean a sus jóvenes estrellas.
Paradójicamente, las galaxias formadoras de estrellas más prolíficas y, por lo tanto, las más luminosas son también las más difíciles de estudiar utilizando telescopios ópticos tradicionales como el Telescopio Espacial Hubble porque también son las más oscurecidas por el polvo ".
"Determinar el desplazamiento al rojo extremadamente alto de este objeto con ondas milimétricas es un resultado destacado del LMT, que puede ver a través del polvo en las longitudes de onda de radio y de milímetro", señala. "Su capacidad para estudiar estos objetos muy distantes es una de sus habilidades más destacadas, casi únicas en el mundo".
El nuevo objeto fue detectado por primera vez por los astrónomos utilizando el telescopio espacial Herschel, pero para objetos tan distantes, ese instrumento solo puede tomar "imágenes muy borrosas que casi no dieron información", señala Yun. Entonces, los astrónomos de Herschel transmitieron su información al director de LMT, David Hughes, sabiendo que el nuevo instrumento en México es el mejor del mundo para confirmarlo. El estudiante graduado de Hughes en ese momento, Jorge Zavala, ahora investigador postdoctoral en la Universidad de Texas, es el primer autor del nuevo artículo.
El LMT, ubicado en la cima de un volcán extinto de 15,000 pies en el estado central mexicano de Puebla, comenzó a recoger su primera luz en 2011 como un radiotelescopio de 32 metros de longitud de onda milimétrica. Desde entonces, se ha construido con su diámetro total de 50 metros (164 pies) y, cuando esté en pleno funcionamiento este invierno, será el instrumento de apertura única más grande y sensible de su tipo en el mundo. Se espera que esté a la vanguardia de los nuevos descubrimientos sobre los objetos más antiguos y más distantes del universo.
Yun, uno de los expertos mundiales en analizar datos de tales objetos, explica: "La forma en que podemos decir que este objeto es muy distante es midiendo su desplazamiento al rojo, que es una medida de la velocidad de expansión del universo. Los objetos más distantes tienen un corrimiento al rojo más grande. Para medir el desplazamiento al rojo, utiliza una línea espectral de átomos o moléculas, cada una de las cuales tiene una firma o huella digital reconocible y discreta. Históricamente hemos medido esto con luz visible, pero como no puedes ver estos objetos polvorientos distantes y muy antiguos con luz visible, tienes que hacer otra cosa ".
En la longitud de onda milimétrica, una de las líneas espectrales más comunes y fáciles de detectar es la del monóxido de carbono (CO), que el LMT fue diseñado para rastrear, señala. Para la confirmación independiente del desplazamiento al rojo grande que observaron, Zavala, Yun y sus colegas solicitaron la ayuda de astrónomos en el Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica para realizar observaciones adicionales utilizando el telescopio Smithsonian Submillimeter Array en Mauna Kea, Hawaii. Esa triangulación permitió a los investigadores crear una imagen más detallada del nuevo objeto, denominado G09 83808, y confirmar su desplazamiento al rojo con una línea de emisión de carbono.
Además, Yun dice, un fenómeno llamado lente gravitacional, que magnifica la luz que pasa cerca de objetos masivos como lo predice la teoría de la relatividad general de Einstein, entró en juego en este estudio. Una gran galaxia entre los observadores en la Tierra y el objeto G09 83808 actuó como una lupa gigante y la hizo ver alrededor de 10 veces más brillante y más cercana de lo que es, señala.
Con el LMT funcionando completamente en línea en los próximos meses, Yun dice que su mayor resolución y mayor sensibilidad significa que "podemos encontrar cosas realmente, realmente débiles". Están esencialmente en el mismo borde del universo, por lo que la resolución más alta es importante porque con una resolución pobre todo parece mezclado y no se pueden distinguir objetos muy pequeños y débiles pero extremadamente interesantes como esta galaxia ".
"Ahora, podría ser que hay un montón de ellos por ahí y no hemos podido verlos, pero con el LMT tenemos el poder de verlos. Quizás comiencen a aparecer ", agrega. "Estamos en el campo de descubrimiento. Cada vez que reduzco uno de estos conjuntos de datos, estoy lleno de anticipación. Siempre espero que estas cosas salgan a la luz. Tienes que ser un optimista sin esperanza para hacer este tipo de trabajo, y esta vez valió la pena ".
El trabajo de Yun como científico del proyecto LMT cuenta con el apoyo de UMass Amherst. La construcción del LMT y su Redshift Search Receiver fueron respaldados por subvenciones de la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU. Este trabajo también fue apoyado por el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología de México y el Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian, una colaboración conjunta entre el Observatorio Astrofísico Smithsoniano y el Observatorio de la Universidad de Harvard con sede en Cambridge, Massachusetts.
El documento original
With a little help from Google Translate for Business: