Cuando se trata de estudiar algunas de las galaxias más lejanas y antiguas del Universo, se presentan una serie de desafíos. Además de estar a miles de millones de años luz de distancia, estas galaxias a menudo son demasiado débiles para ver con claridad. Afortunadamente, los astrónomos han llegado a confiar en una técnica conocida como Lente Gravitacional, donde la fuerza gravitacional de un objeto grande (como un cúmulo galáctico) se utiliza para mejorar la luz de estas galaxias más débiles.
Usando esta técnica, un equipo internacional de astrónomos descubrió recientemente una galaxia distante y tranquila que de otro modo habría pasado desapercibida. Dirigido por investigadores de la Universidad de Hawái en Manoa, el equipo utilizó el telescopio espacial Hubble para llevar a cabo el caso más extremo de lentes gravitacionales hasta la fecha, lo que les permitió observar la débil galaxia conocida como eMACSJ1341-QG-1.
El estudio que describe sus hallazgos apareció recientemente en Las cartas del diario astrofísicobajo el título "Treinta veces: Lente gravitacional extrema de una galaxia inactiva en z = 1.6 ″. Dirigido por Harald Ebeling, astrónomo de la Universidad de Hawái en Manoa, el equipo incluía miembros del Instituto Niels Bohr, el Centro Nacional de Investigación Científica (CNRS), el Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial y el Observatorio Europeo Austral (ESO).
Por el bien de su estudio, el equipo confió en el masivo cúmulo de galaxias conocido como eMACSJ1341.9-2441 para magnificar la luz proveniente de eMACSJ1341-QG-1, una galaxia distante y más débil. En términos astronómicos, esta galaxia es un ejemplo de una "galaxia inactiva", que son básicamente galaxias más antiguas que han agotado en gran medida sus suministros de polvo y gas y, por lo tanto, no forman nuevas estrellas.
El equipo comenzó tomando imágenes de la débil galaxia con el Hubble y luego realizar un seguimiento observaciones espectroscópicas utilizando el espectrógrafo ESO / X-Shooter, que forma parte del Very Large Telescope (VLT) en el Observatorio Paranal en Chile. Con base en sus estimaciones, el equipo determinó que podían amplificar la galaxia de fondo en un factor de 30 para la imagen primaria, y un factor de seis para las dos imágenes restantes.
¡Esto hace que eMACSJ1341-QG-1 sea la galaxia quiescente más fuertemente amplificada descubierta hasta la fecha, y por un margen bastante grande! Como Johan Richard, un astrónomo asistente de la Universidad de Lyon que realizó los cálculos de lentes y coautor del estudio, indicó en un comunicado de prensa de la Universidad de Hawai:
"La gran ampliación de esta imagen nos brinda una rara oportunidad de investigar las poblaciones estelares de este objeto distante y, en última instancia, de reconstruir su forma y propiedades sin distorsiones".
Aunque otros aumentos extremos se han llevado a cabo antes, este descubrimiento ha establecido un nuevo récord para el aumento de una galaxia de fondo inactiva rara. Estas galaxias más antiguas no solo son muy difíciles de detectar debido a su menor luminosidad; El estudio de ellos puede revelar algunas cosas muy interesantes sobre la formación y evolución de las galaxias en nuestro Universo.
Como Ebeling, astrónomo del Instituto de Astronomía de la UH y autor principal del estudio, explicó:
“Nos especializamos en encontrar grupos extremadamente masivos que actúan como telescopios naturales y ya hemos descubierto muchos casos interesantes de lentes gravitacionales. Este descubrimiento se destaca, sin embargo, como el gran aumento proporcionado por eMACSJ1341 nos permite estudiar en detalle un tipo muy raro de galaxia ".
Las galaxias inactivas son comunes en el Universo local y representan el punto final de la evolución galáctica. Como tal, este hallazgo récord podría proporcionar algunas oportunidades únicas para estudiar estas galaxias más antiguas y determinar por qué la formación de estrellas terminó en ellas. Como Mikkel Stockmann, miembro del equipo de la Universidad de Copenhague y experto en evolución de galaxias, explicó:
“[A] s miramos galaxias más distantes, también estamos mirando hacia atrás en el tiempo, por lo que estamos viendo objetos que son más jóvenes y que aún no deberían haber agotado su suministro de gas. Comprender por qué esta galaxia ya ha dejado de formar estrellas puede darnos pistas críticas sobre los procesos que rigen la evolución de las galaxias ".
En un sentido similar, reciente Se han realizado estudios que sugieren que la presencia de un agujero negro supermasivo (SMBH) podría ser la responsable de que las galaxias se vuelvan inactivas. A medida que los poderosos chorros que crean estos agujeros negros comienzan a drenar el núcleo de galaxias de su polvo y gas, las estrellas potenciales se encuentran privadas del material que necesitarían para sufrir un colapso gravitacional.
Mientras tanto, las observaciones de seguimiento de eMACSJ1341-QG1 se llevan a cabo utilizando telescopios en el Observatorio Paranal en Chile y los Observatorios Maunakea en Hawai. Lo que revelan estas observaciones es seguro que nos dirá mucho sobre lo que será de nuestra propia Vía Láctea algún día, cuando se agote el último polvo y gas y todas sus estrellas se conviertan en gigantes rojas y enanas rojas de larga vida.
