Un Resplandor Verde proveniente de Galaxias...

Antiguas.... Sorprende a los Científicos... Parece ser que las galaxias son mas verdes en otro lado del universo: Un análisis revela que algunas de las galaxias mas distantes incluso la radiación observada tiene una luz verdosa, es un hallazgo que podría afectar profundamente los modelos desarrollados acerca de las galaxias primitivas. “Es muy destacable, la intensa luz verde que esas galaxias están emitiendo” dijo Matt Malkin, un profesor de física en la Universidad de California, con sede en Los Angeles, quien dirige una investigación reciente sobre el asunto y lo hizo durante una conferencia en el encuentro anual de la Sociedad Astronomica Americana en diciembre 8 de 2016. Los investigadores han visto este mismo tipo de luz verde viniendo de unas cuantas galaxias en el universo cercano, pero de acuerdo a Malkin lo asombroso del nuevo análisis es la cantidad de galaxias implicadas con este fenómeno: La luz verde que los investigadores observaron parece estar viniendo de las galaxias formadas entre mil millones y dos mil millones en la edad del universo. El hallazgo es un interrogante adicional al poco entendimiento que tenemos acerca de las características de estrellas y galaxias de este periodo en la existencia del universo. Pero gracias a los nuevos instrumentos estamos dando una luz sobre este fenómeno. El verde no es el color típico para una galaxia. La gran mayoría tienden a ser blanquecinas con unas desviaciones sutiles — algunas pueden ser rojas, anaranjadas o amarillas si contienen algunos tipos de estrellas de este tipo de color, las estrellas azules son de vida corta. Las regiones con nubes de gases tienen colores fuertes que las distinguen. Si son de reciente formación indica la presencia de hidrógeno.(Gracias a una técnica llamada espectroscopia, los científicos pueden mirar la luz de un objeto y saber que compuestos químicos están presentes) Pero hay una pequeña excepción las galaxias enanas cercanas con grandes proporciones de formación de estrellas conocidas como “galaxias verde de habichuela” que fueron identificadas mediante el proyecto ciudadano Zoológico de Galaxias. El tinte verdoso proviene específicamente del oxigeno ionizado que ha perdido dos electrones O++. Para que una estrella logre la suficiente energía para ionizar doblemente un átomo de oxigeno se requiere de temperaturas de 50.000 grados Kelvin, de acuerdo con las declaraciones de Malkin; las estrellas mas calientes del universo alcanzan temperaturas entre 50.000 y 60.000 Kelvin. Esto podría ser debido a que estrellas muy calientes que envían su energía a través del gas rico en oxigeno y remueven dos electrones a los átomos. Pero una explicación completa acerca de como las galaxias verde habichuela alcanzan tal cantidad de este tipo de oxigeno es aun asunto de debate, según el documento de UCLA citado. Este podría ser el caso de las galaxias primigenias citadas en el documento con igual coloración cuya luz fue emitida hace 11 mil millones de años cuando el universo solo tenia dos o tres mil millones de edad. El tiempo calculado que tardo la luz en llegar hasta nosotros. Estas galaxias tienen menos elementos químicos que las galaxias modernas. En los hornos nucleares de las estrellas se fusionan átomos creando materiales como carbón oxigeno y hierro. Y es así que cuando las estrellas mueren, explotan y dispersan estos elementos en el espacio, y durante estas explosiones la compresión de las ondas de choque puede fusionar otros elementos mas pesados. Y asi luego de diez mil millones de años de una sucesión de formación y muerte de estrellas las galaxias modernas son mas ricas en estos elementos pesados. (los astrónomos llaman a estas estrellas como siendo “altamente metalizadas”) una condición que no esta presente en las galaxias primigenias. Cuando estos elementos pesados dentro de una estrella tienden a absorber energía proveniente del fragua atómica del núcleo de la estrella y por ello las estrellas modernas (en donde están presentes mayor cantidad de elementos pesados) tienden a ser mas frías que las estrellas del universo primitivo. En otras palabras las estrellas con baja metalicidad tienden a ser mas calientes y liberar mas radiación de alta energía por eso el O++ tiende a estar presente como indica la luz verdosa de las galaxias mas nuevas, aun cuando este no es el color dominante como indico Malkin. Las galaxias primitivas no tienen muchos elementos pesados, entonces ellas deberían tener muchas mas estrellas calientes. Esta energía podría pasar a través de las nubes interestelares de oxigeno y crear un fuerte brillo verde proveniente de los átomos de O++ y este es cuatro veces mas fuerte que el rosado del hidrógeno gaseoso; la mayoría de los modelos predicen que una huella de hidrógeno debería ser igual o incluso mas fuerte que la de O++ (Un estudio anterior este mismo año confirmo la presencia de O++ en otra galaxia igualmente distante). Los nuevos resultados de Malkin permiten desarrollar un nuevo modelo, dijo otro investigador. Y agrego: “Podemos estudiar las masivas poblaciones estelares en la Vía Láctea con gran detalle. Pero las estrellas que están presentes en el universo primigenio habrían de tener un menor contenido metálico. Las estrellas masivas con baja metalicidad permanecen pobremente entendidas.” Es posible que aquellas estrellas fueran realmente “de alguna manera mucho mas calientes, mas energéticas que las mas calientes y energéticas que vemos hoy” dijo Malkin durante la reunión “De esta manera ellas no están emitiendo fotones ultravioletas. Ellas están emitiendo fotones en los rayos UV de alta energía. Ellas prácticamente emiten fotones en forma de rayos X”. Por comparación, la temperatura superficial del sol es cerca de 5.000 a 6.000 grados Kelvin y así el núcleo central de nuestra estrella no es lo suficientemente caliente para producir rayos X o golpear un átomo de oxigeno y sacarle dos electrones. (La corona circundante alcanza temperaturas arriba del millón de grados Kelvin y puede producir rayos X.) Una de las razones por las cuales los modelos de aquellas antiguas galaxias es que ellas están extremadamente lejos, y así ellas son increíblemente difíciles de estudiar, no hay mucha información observacional a la cual acudir. Malkin y sus colegas no pudieron ver el resplandor verde de las galaxias individuales que ellos estudiaron; por si mismos, las galaxias están muy borrosas. Pero, combinando observaciones del telescopio Subaru de Campo Profundo usando 1.294 galaxias (y con una técnica llamada “apilamiento”), Malkin y sus colegas fueron capaces de ver las características generales de las galaxias. Ellos estuvieron asombrados al ver la luz verde mucho mas fuerte que lo que los modelos predijeron, en efecto, es una emisión mas fuerte proveniente de esas galaxias, lo cual significa que incluso a través del hidrógeno el elemento mas común en esas galaxias, la luz que ellas emitieron es dominada por el oxigeno doblemente ionizado. Según Malkin, la señal es tan fuerte que no puede ser explicada por unos pocos casos atípicos; parece que la mayoría de las estrellas jóvenes de estas galaxias jóvenes que existieron en este particular punto del universo en desarrollo estaban emitiendo esta luz verde. Una nueva generación de telescopios serán necesarios para responder mejor a estas preguntas acerca de estas estrellas, dijeron los investigadores. Ahora, los científicos no pueden ver a muy altos niveles de rayos UV que estas galaxias podrían estar emitiendo. Pero el Telescopio Espacial james Webb sera sensible a esta luz verde que Malkin y sus colegas detectaron; el instrumento muy rápido proporcionara una resolución suficientemente alta para estudiar estas galaxias individualmente. Si el fuerte brillo verde del O++ es realmente característico de la mayoría de las galaxias de este periodo, entonces los científicos podrían usar el oxigeno doblemente ionizado para datar la edad de las galaxias distantes, y confirmar la detección de galaxias nuevas de este periodo de la historia del universo. Los resultados del nuevo análisis de Malkin y de sus colegas están siendo revisados para su publicación. Estos son los misterios y preguntas que surgen luego de cada investigación...así es el camino incierto de la ciencia...