Los astrónomos han utilizado los telescopios Subaru y Keck para descubrir gigantescos filamentos de galaxias que se extienden a través de 200 millones de años luz en el espacio. Los filamentos contienen al menos 30 grandes concentraciones de gas, cada uno de los cuales contiene 10 veces la masa de la Vía Láctea.
Un equipo de astrónomos que utiliza los telescopios Subaru y Keck en Mauna Kea ha descubierto filamentos gigantes de galaxias tridimensionales que se extienden a través de 200 millones de años luz de espacio. Estos filamentos, que se formaron apenas 2 mil millones de años después del nacimiento del universo, son las estructuras más grandes conocidas jamás descubiertas. Están tachonados con más de 30 grandes concentraciones de gas, cada una hasta diez veces más masiva que nuestra propia galaxia. Estas nubes gigantes de gas son probablemente las progenitoras de las galaxias más masivas que existen en la revista Space.
Este hallazgo es muy importante porque brinda a los investigadores una nueva visión de la estructura a gran escala del cosmos. Los astrónomos esperan que el universo se vea relativamente suave 2 mil millones de años después del nacimiento del universo. Al resumir la importancia de este hallazgo, el astrónomo Ryosuke Yamauchi de la Universidad de Tohoku dijo: “Algo tan grande y tan denso habría sido raro en el universo primitivo. La estructura que descubrimos y otras similares son probablemente los precursores de las estructuras más grandes que vemos hoy y que contienen múltiples cúmulos de galaxias ".
Filamentos gigantes 3D de galaxias
El grupo de investigación utilizó el telescopio Subaru para hacer un estudio detallado de una región del cielo a 12 mil millones de años luz de la Tierra que se sabe que tiene una gran concentración de galaxias. Utilizaron la cámara Suprime-cam de Subaru equipada con filtros especiales diseñados para ser sensibles a la luz de las galaxias a esa distancia. Los resultados mostraron que esta concentración de galaxias es solo una pequeña porción de una estructura mucho más grande.
La estructura gigante recién descubierta se extiende por más de 200 millones de años luz y tiene una concentración de galaxias hasta cuatro veces más densa que el promedio del universo. Las únicas estructuras anteriores conocidas con una densidad tan alta son mucho más pequeñas y miden aproximadamente 50 millones de años luz de escala.
Utilizando la cámara y el espectrógrafo de objetos débiles de Subaru (FOCAS) para estudiar la distribución 3D de galaxias en este filamento, el equipo también descubrió al menos tres filamentos superpuestos que forman la estructura gigante.
Grandes concentraciones de gas
Los astrónomos sabían que esta región contenía al menos dos grandes concentraciones de gas. Uno de ellos, se extiende a lo largo de 400,000 años luz. Una comparación con la galaxia de Andrómeda, que se cree que tiene aproximadamente el mismo tamaño que la galaxia de la Vía Láctea, muestra la inmensidad relativa de esta estructura de gas.
Los investigadores encontraron que estas grandes concentraciones de gas se encuentran cerca de las regiones de superposición de los filamentos.
Las observaciones de Subaru tuvieron éxito en encontrar objetos mucho más débiles que los descubiertos previamente en esta región. Por ejemplo, encontraron 33 nuevas concentraciones grandes de gas a lo largo de la estructura filamentosa que se extiende a lo largo de 100,000 años luz. Esta es la primera vez que se descubren tantas concentraciones grandes de gas, conocidas por los astrónomos como las burbujas alfa de Lyman, en el universo distante.
Los astrónomos piensan que tales burbujas alfa de Lyman, llamadas así porque se ven en la línea de emisión de hidrógeno de Lyman alfa, probablemente estén relacionadas con los nacimientos de las galaxias más grandes. En el modelo de "calentamiento gravitacional", las gotas son regiones donde el gas se colapsa bajo su propia gravedad para formar una galaxia. El modelo de "fotoionización" atribuye la emisión del gas a la ionización por luz ultravioleta de estrellas recién nacidas o un agujero negro masivo. El modelo de "calentamiento por choque" o "viento súper galáctico" plantea la hipótesis de que el brillo del gas es causado por la muerte de muchas estrellas masivas nacidas temprano en la historia del universo, viviendo vidas cortas y luego muriendo en explosiones de supernovas que explotan gas circundante Los miembros del equipo Yoshiaki Taniguchi y Yasuhiro Shioya (Universidad de Ehime) han estado abogando por el modelo galáctico de súper viento.
Las observaciones con el espectrógrafo DEIMOS en el telescopio Keck II revelaron que el gas dentro de las burbujas se mueve a velocidades superiores a 500 kilómetros por segundo (300 millas por segundo). La extensión de las concentraciones de gas y la velocidad del material dentro de ellas sugieren que estas regiones deben ser hasta diez veces más masivas que la Vía Láctea.
Las manchas muestran una gran variedad en forma y brillo. Por ejemplo, algunos muestran características similares a burbujas que coinciden con simulaciones por computadora de vientos galácticos, como las de Masao Mori (Universidad Senshu) y Masayuki Umemura (Universidad de Tsukuba). También hay manchas difusas y las que consisten en varias galaxias.
"Las galaxias de varios tamaños nos rodean", dijo Yuichi Matsuda, de la Universidad de Kioto. "Las grandes concentraciones de gas que encontramos pueden decirnos mucho sobre cómo surgió la mayor de ellas".
Estos resultados fueron publicados en una serie de trabajos de investigación en el Astronomical Journal y el Astrophysical Journal.
Fuente original: Comunicado de prensa de Subaru
