miércoles, 23 de octubre de 2013

La última galaxia más distante conocida

La galaxia - designado z8_GND_5296 - es la más lejana y más temprano aún descubierto. Se ha visto ya que era a la vez a unos 700 millones de años después del Big Bang.


Representación artística de la recién descubierta galaxia más distante z8_GND_5296. Crédito de la imagen: V. Tilvi, SL Finkelstein, C. Papovich, equipo de la herencia de Hubble


Universidad de Texas en Austin astrónomo Steven Finkelstein ha liderado un equipo que ha descubierto y se mide la distancia a la galaxia más distante encontrado hasta el momento. La galaxia se ve como lo fue en un momento tan sólo 700 millones de años después del Big Bang. Si bien las observaciones con el Telescopio Espacial Hubble de la NASA han identificado muchos otros candidatos para galaxias en el universo temprano, incluyendo algunos que podrían tal vez ser aún más distante, esta galaxia es el más alejado y más temprana cuya distancia se confirma definitivamente con las observaciones de seguimiento de la Keck I telescopio, uno de un par de los mayores telescopios terrestres del mundo. El resultado se publicó en la edición del 24 de octubre de la revista Naturaleza .


Esta imagen del Telescopio Espacial Hubble CANDELS encuesta pone de relieve la galaxia más distante en el universo con una distancia medida, llamada z8_GND_5296. El rojo de la galaxia alertó a los astrónomos de que era probable que muy lejos y, por lo tanto, visto en un momento poco después del Big Bang. Un equipo de astrónomos medir la distancia exacta con el telescopio Keck con el nuevo espectrógrafo MOSFIRE. Encontraron que esta galaxia se ve en unos 700 millones de años después del Big Bang, cuando el universo tenía sólo el 5% de su edad actual de 13,8 millones de años. (Crédito de la imagen:. V. Tilvi, Texas A & M University, SL Finkelstein, de la Universidad de Texas en Austin; C. Papovich, Texas A & M University; CANDELS equipo y el Telescopio Espacial Hubble / NASA)


"Queremos estudiar galaxias muy distantes para aprender cómo las galaxias cambian con el tiempo, lo que nos ayuda a entender cómo la Vía Láctea llegó a ser", dijo Finkelstein. Eso es lo que hace que esta distancia galaxia confirmada tan emocionante, ya que "podemos hacernos una idea de las condiciones de cuando el universo tenía sólo un 5 por ciento de su edad actual de 13,8 millones de años," dijo Casey Papovich de Texas A & M University, segundo autor del estudio. Los astrónomos pueden estudiar cómo evolucionan las galaxias porque la luz viaja a una velocidad determinada, aproximadamente 186.000 millas por segundo. Así, cuando nos fijamos en los objetos distantes, los vemos como aparecieron en el pasado. Los astrónomos más distantes pueden empujar a sus observaciones, más lejos en el pasado que pueden ver. El diablo está en los detalles, sin embargo, cuando se trata de hacer conclusiones sobre la evolución galáctica, Finkelstein señala. "Antes de poder hacer conclusiones firmes acerca de cómo evolucionaron las galaxias, tienes que estar seguro de que está viendo las galaxias correctas".

 Esto significa que los astrónomos deben emplear los métodos más rigurosos para medir la distancia a estas galaxias, para comprender en qué época del universo que se ven. El equipo de Finkelstein selecciona esta galaxia, y docenas de otros, para el seguimiento de los cerca de 100.000 galaxias descubiertas en la encuesta CANDELS Hubble (que Finkelstein es un miembro del equipo). El proyecto más grande en la historia del Hubble, Candelas utiliza más de un mes de tiempo de observación del Hubble. El equipo buscó galaxias Candels que podrían ser muy distante, en base a los colores de las imágenes del Hubble. Este método es bueno, pero no es infalible, dice Finkelstein. El uso de colores para clasificar las galaxias es difícil ya que los objetos más cercanos pueden enmascararse como galaxias distantes.



 Así que para medir la distancia a las galaxias del universo potencialmente principios de una manera definitiva, los astrónomos utilizan la espectroscopia - específicamente, la cantidad de longitudes de onda de luz de una galaxia se han desplazado hacia el extremo rojo del espectro por encima de sus viajes de la galaxia a la Tierra, debido a la expansión de el universo. Este fenómeno se llama "corrimiento al rojo". El equipo utilizó el telescopio de Keck I Observatorio Keck en Hawai, uno de los mayores telescopios ópticos / infrarrojos en el mundo, para medir el corrimiento al rojo de la galaxia CANDELS designado z8_GND_5296 en 7.51, nunca confirmó el mayor corrimiento al rojo galaxia. El desplazamiento hacia el rojo significa esta galaxia proviene de una época a solo 700 millones de años después del Big Bang. Keck I fue equipado con el nuevo instrumento MOSFIRE, que hizo posible la medición, dijo Finkelstein. "El equipo está muy bien. No sólo es sensible, puede mirar varios objetos a la vez. "Explicó que se trataba de la última característica que permitió a su equipo para observar 43 Candels galaxias en sólo dos noches en Keck y obtener observaciones de mayor calidad que los que permite en cualquier lugar otra cosa. Los investigadores son capaces de medir con precisión las distancias de las galaxias mediante la medición de una característica del hidrógeno, elemento omnipresente llamado alfa transición Lyman, que emite brillantes en galaxias distantes. Se detecta en casi todas las galaxias que se ven desde un momento más de mil millones de años a partir del Big Bang, pero cada vez más cerca de eso, la línea de emisión del hidrógeno, por alguna razón, se vuelve cada vez más difícil de ver.

 De las 43 galaxias observadas con MOSFIRE, el equipo de Finkelstein detecta esta función Lyman alfa de un solo. "Estamos encantados de ver esta galaxia", dijo Finkelstein. "Y entonces nuestro siguiente pensamiento fue, '¿Por qué no ver otra cosa? Estamos utilizando el mejor instrumento en el mejor telescopio de la mejor muestra de galaxias. Tuvimos el mejor tiempo - que era precioso. Y, sin embargo, sólo vimos esta línea de emisión de una de nuestra muestra de 43 galaxias observadas, cuando esperábamos a ver eso de las seis. ¿Qué está pasando? '" Los investigadores sospechan que pueden se han concentrado en la época en la que el universo hizo su transición de un estado opaco en el que la mayor parte del gas de hidrógeno entre las galaxias es neutro a un estado translúcido en el que la mayor parte del hidrógeno es ionizado (llamada la Era de Re -ionización). Así que no es necesariamente que las galaxias distantes no están allí. Podría ser que están ocultos a la detección de detrás de una pared de hidrógeno neutro, que bloquea la señal de Lyman alfa del equipo estaba buscando. Aunque los astrónomos detectaron una sola galaxia de la muestra CANDELS, resultó ser extraordinario. Además de su gran distancia, las observaciones del equipo mostraron que la galaxia z8_GND_5296 está formando estrellas muy rápidamente - produciendo estrellas a una velocidad 150 veces más rápido que nuestra galaxia, la Vía Láctea.

 Este nuevo récord de distancia titular se encuentra en la misma parte del cielo como el poseedor del récord anterior (redshift 7.2), que también pasa a tener una muy alta tasa de formación estelar. "Así que estamos aprendiendo algo sobre el Universo distante", dijo Finkelstein. "Hay camino más regiones de formación de estrellas muy alto de lo que pensábamos .... Tiene que haber un buen número de ellos si nos toca encontrar dos en la misma área del cielo ". Además de sus estudios con Keck, el equipo también observó z8_GND_5296 en el infrarrojo con el Telescopio Espacial Spitzer de la NASA. Spitzer midió la cantidad de oxígeno ionizado de la galaxia contiene, lo que ayuda a precisar la tasa de formación de estrellas. Las observaciones de Spitzer también ayudaron a descartar otros tipos de objetos que podrían hacerse pasar por una galaxia muy lejana, como una galaxia más cercana que es particularmente polvoriento. El equipo es optimista sobre sus perspectivas de futuro en este ámbito.

La Universidad de Texas en Austin es socio fundador del diámetro de 25 metros Giant Magellan Telescope (GMT), antes de comenzar la construcción en las montañas de Chile. Este telescopio tiene casi cinco veces el poder de recolección de luz Keck y será sensible a las líneas de emisión mucho más débiles, así como las galaxias más lejanas. A pesar de las observaciones actuales están empezando a precisar cuándo se efectuó la re-ionización, se necesita más trabajo. "El proceso de re-ionización es poco probable que sea muy pronto", dijo Finkelstein. "Con el GMT vamos a detectar muchas más galaxias, empujando nuestro estudio del universo distante aún más cerca del Big Bang." Otros miembros del equipo incluyen Bahram Mobasher de la Universidad de California, Riverside, Marcos Dickinson del Observatorio Nacional de Astronomía Óptica; Vithal Tilvi de Texas A & M, y Keely Finkelstein y Mimi Canción de UT-Austin.

fuente y credito a earthsky