Los Astrónomos De ETH Identifican Seis Candidatos De “galaxia Oscura”

Los astrónomos identifican seis candidatos a galaxia oscura

El complejo Very Large Telescope (VLT) en el desierto de Atacama en el norte de Chile. (Foto: ESO / Y. Beletsky)

Basado en nuevos datos de observación, un equipo internacional liderado por astrónomos de ETH identificó al menos seis candidatos para ‘galaxias oscuras’ – galaxias que tienen algunas (si las hay) estrellas en ellas y son, por esa razón, notoriamente difíciles de detectar con los instrumentos actuales. .

A pesar del progreso sustancial durante el último medio siglo en la comprensión de cómo se forman las galaxias, quedan pendientes importantes preguntas sobre cómo se convierte en estrellas con precisión el gas difuso conocido como “medio intergaláctico”. Una posibilidad, sugerida en modelos teóricos recientes, es que la fase temprana de formación de galaxias implica una época en la que las galaxias contienen una gran cantidad de gas pero aún son ineficientes en la formación de estrellas. Sin embargo, la prueba directa de tal ‘fase oscura’ ha sido esquiva hasta ahora; después de todo, las galaxias oscuras no emiten mucha luz visible. Por lo tanto, el descubrimiento observacional de tales galaxias llenaría un vacío importante en nuestra comprensión de la evolución de las galaxias.

Identificación de candidatos a galaxia oscura

Uno de los nuevos candidatos a galaxia oscura, identificado mediante una combinación de información espectral (izquierda) e imágenes que reflejan la emisión de gas (centro) y estrellas (derecha). La posición del candidato a galaxia oscura está marcada por el círculo rojo. RA Marino / MUSE

Sin embargo, hay formas de hacer que las galaxias oscuras se iluminen. Un equipo internacional dirigido por la Dra. Raffaella Anna Marino y el Prof. Sebastiano Cantalupo del Departamento de Física de la ETH Zurich ha hecho precisamente eso y, por lo tanto, pudo buscar en el cielo posibles galaxias oscuras con una eficiencia sin precedentes. Y con éxito, como informan en un artículo publicado hoy en The Astrophysical Journal: han identificado al menos seis candidatos fuertes para galaxias oscuras.

Para superar el obstáculo de que sus objetos objetivo son oscuros, el equipo usó una especie de linterna, que vino en forma de cuásares. Éstos emiten luz ultravioleta intensa, que a su vez induce una emisión fluorescente en átomos de hidrógeno conocida como línea Lyman-alfa. Como resultado, la señal de las galaxias oscuras en las proximidades del quásar recibe un impulso, haciéndolas visibles. Esta “iluminación fluorescente” se ha utilizado antes en la búsqueda de galaxias oscuras, pero Marino et al. ahora observamos la vecindad de los cuásares a mayores distancias de lo que ha sido posible en observaciones anteriores.

Además, adquirieron la información espectral completa para cada uno de los candidatos a galaxia oscura. Las observaciones profundas, 10 horas para cada uno de los seis campos de cuásares que estudiaron, permitieron a Marino y sus colegas distinguir de manera eficiente a los candidatos a galaxias oscuras de otras fuentes. De los inicialmente 200 emisores Lyman-alfa, quedaron media docena de regiones que es poco probable que sean poblaciones estelares normales de formación de estrellas, lo que las convierte en sólidas candidatas para galaxias oscuras.

Los avances en la capacidad de observación se han hecho posibles gracias al Explorador espectroscópico de unidades múltiples ( MUSA ) instrumento en el Telescopio muy grande (VLT) del Observatorio Europeo Austral ( ESO ) en Chile. En esencia, los estudios anteriores se limitaron a obtener imágenes de una banda de frecuencias relativamente estrecha, para la que se debían diseñar filtros específicos. En cambio, el instrumento MUSE permitió la búsqueda ‘a ciegas’, sin filtros, de galaxias oscuras alrededor de los cuásares a mayores distancias de la Tierra de lo que había sido posible hasta ahora.

Publicación: Raffaella Anna Marino, et al., “Candidatos de galaxia oscura en Redshift ~ 3.5 detectados con MUSE”, ApJ, 2018; doi: 10.3847 / 1538-4357 / aab6aa

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