ASTRÓNOMOS DE LA UNAM UBICAN 2 GALAXIAS FORMADAS HACE 13 MIL MILLONES DE AÑOS
_ Astrónomos universitarios participan en equipo internacional; los resultados, en The Astronomical Journal
Con un procedimiento innovador para escudriñar las etapas más antiguas del universo, dos cientÃficos de la UNAM participan en un grupo con colegas de España y Venezuela para buscar galaxias primigenias.
En la primera aplicación de su método, que mezcla observaciones con el Gran Telescopio Canarias –el equipo óptico/cercano infrarrojo más grande del mundo, con 10.4 metros de diámetro en su espejo principal– y el uso de filtros sintonizables, en cinco longitudes de onda, que detectan detalles del cosmos en franjas especÃficas del espectro electromagnético, José Antonio de Diego Onsurbe, investigador del Instituto de AstronomÃa, y Mario De Leo Winkler, su alumno de doctorado, lograron ubicar siete candidatos de galaxias antiguas, pertenecientes a varias etapas, dos de ellas de 13 mil millones de años.
“Se trata de cuerpos lejanos, que son el germen o la semilla de galaxias posteriores y contienen estrellas tempranas, muy masivas y brillantes, formadas básicamente de hidrógeno y helioâ€, explicó De Diego Onsurbe.
En su búsqueda, los astrónomos aprovechan un fenómeno llamado lente gravitatoria que les ayuda a amplificar entre 10 y 15 por ciento el objeto que detectan en el telescopio.
“La idea es utilizar cúmulos de galaxias que desvÃan la luz a su alrededor y actúan como lentes. Eso nos permite observar otras galaxias más lejanas, situadas detrás del cúmulo, que actúan como un telescopio natural. Es el efecto llamado lentegravitatorioâ€, dijo.
Hasta ahora, de las siete galaxias encontradas dos se sitúan a 13 mil millones de años luz (una es una espiral temprana) y cuatro están a distancias intermedias, abundó.
Estos resultados, con el detalle de su método, fueron publicados en la revista cientÃfica The Astronomical Journal.
“Esas galaxias antiguas son 10 a 20 veces más pequeñas que la nuestra, la VÃa Láctea, pero aún desconocemos su distribución. Todas son interesantes para estudiar porque nos ayudarán a tener criterios para buscar otrasâ€, añadió.
Las primeras galaxias son pequeñas en comparación con las actuales, que han sumado material.
“No sabemos qué queda de aquellas originarias; al menos algunas han agregado material y son cada vez mayores en tamaño. En general, evolucionan y crecenâ€.
Filtros y emisiones de luz
La principal novedad del sistema del universitario consiste en el uso de filtros sintonizables acoplados al Gran Telescopio Canarias.
Al respecto, De Leo Winkler, quien realiza esta investigación como tesis doctoral, señaló que en casi todos los telescopios se usan filtros para ver en colores (del ultravioleta al infrarrojo) una parte del espectro electromagnético; estos filtros sintonizables permiten cambiar las distancias entre componentes instrumentales para observar rangos pequeños del espectro. “Para hacer una analogÃa, con ellos podemos mirar no sólo el azul, sino también una cierta tonalidad de azulâ€.
Las galaxias primigenias generan una emisión de hidrógeno particular llamada Lyman Alfa (LAEs, por sus siglas en inglés), que ocurre luego de que los átomos del gas de la galaxia pierden electrones (se fotoionizan) por la presencia de estrellas muy calientes que emiten luz muy energética en el ultravioleta. Al recombinarse, los átomos
emiten en la lÃnea de Lyman Alfa a una longitud de onda que los cientÃficos pueden identificar.
“Con el uso de los filtros sintonizables es posible elegir partes pequeñas del espectro y buscar esa emisión. Según la distancia a la que se encuentren los objetos celestes y qué tan corridos estén al rojo, barremos esa área y si detectamos la emisión, sabemos con alta precisión a qué distancia están las galaxiasâ€, expuso.
Al utilizar este procedimiento, los cientÃficos ubicaron algunas galaxias antiguas, que contienen conglomerados de estrellas muy calientes tipo O y B. “Usamos ese instrumento por primera vez en una búsqueda piloto para ver cómo funcionaban estos filtros y los resultados fueron positivosâ€, apuntó el estudiante.
Hasta ahora, los análisis de galaxias antiguas se han hecho con otros métodos que sólo detectan las más brillantes. “Con el nuestro pretendemos llegar a aquellas más
débilesâ€, agregó De Diego.
Estudios de formación estelar Estudiar las galaxias antiguas ayuda a conocer la formación de estrellas jóvenes, a obtener tasas de formación estelar y analizar la composición quÃmica, asà como a hacer indagaciones de evolución estelar.
“Es uno de los temas más interesantes. Una pregunta abierta es cuándo se formaron las primeras estrellas y dónde están hoy en dÃa.
Las primeras son de hidrógeno y helio, no tienen elementos más pesados. En nuestra galaxia son astros difÃciles de localizar, pero en las galaxias antiguas son las principalesâ€, puntualizó.
Los estudios ayudan a saber cómo ha sido la evolución galáctica, lo que implica saber cuándo se formaron esos objetos, cuántos son, cuál es su densidad en el universo primitivo y compararlos con el universo actual para saber cómo han evolucionado.
“Si vemos a esas distancias podemos ver un cosmos diferente, con galaxias más jóvenes, pequeñas, brillantes y numerosas. La nuestra no empezó de una manera diferente, debió ser un conglomerado pequeño de varios millones de estrellas y creció conforme captó materialâ€,
detalló el investigador.
Para su estudiante, llegar a esas distancias se siente como romper barreras. “Siempre estamos a merced de qué vamos a encontrar. Aprendimos mucho de este estudio, de cómo podemos utilizar la técnica para buscar y cómo mejorarlaâ€, secundó De Leo.
Ahora, los astrónomos universitarios aumentarán de cinco a 24 los filtros sintonizables, que resultaron útiles para encontrar las galaxias antiguas, y asà pretenden barrer volúmenes más grandes, lo que requerirá mayor tiempo de observación con el Gran Telescopio Canarias.
“Llevamos la tecnologÃa al lÃmite. Dentro de 15 ó 20 años se podrán hacer estos estudios con telescopios de 20 a 30 metros de diámetro, que ya se planean, pero con las
lentes gravitacionales avanzamos en ese campo. Es como si tuviéramos dos telescopios acopladosâ€, finalizó De Diego.
Con un procedimiento innovador para escudriñar las etapas más antiguas del universo, dos cientÃficos de la UNAM participan en un grupo con colegas de España y Venezuela para buscar galaxias primigenias.
En la primera aplicación de su método, que mezcla observaciones con el Gran Telescopio Canarias –el equipo óptico/cercano infrarrojo más grande del mundo, con 10.4 metros de diámetro en su espejo principal– y el uso de filtros sintonizables, en cinco longitudes de onda, que detectan detalles del cosmos en franjas especÃficas del espectro electromagnético, José Antonio de Diego Onsurbe, investigador del Instituto de AstronomÃa, y Mario De Leo Winkler, su alumno de doctorado, lograron ubicar siete candidatos de galaxias antiguas, pertenecientes a varias etapas, dos de ellas de 13 mil millones de años.
“Se trata de cuerpos lejanos, que son el germen o la semilla de galaxias posteriores y contienen estrellas tempranas, muy masivas y brillantes, formadas básicamente de hidrógeno y helioâ€, explicó De Diego Onsurbe.
En su búsqueda, los astrónomos aprovechan un fenómeno llamado lente gravitatoria que les ayuda a amplificar entre 10 y 15 por ciento el objeto que detectan en el telescopio.
“La idea es utilizar cúmulos de galaxias que desvÃan la luz a su alrededor y actúan como lentes. Eso nos permite observar otras galaxias más lejanas, situadas detrás del cúmulo, que actúan como un telescopio natural. Es el efecto llamado lentegravitatorioâ€, dijo.
Hasta ahora, de las siete galaxias encontradas dos se sitúan a 13 mil millones de años luz (una es una espiral temprana) y cuatro están a distancias intermedias, abundó.
Estos resultados, con el detalle de su método, fueron publicados en la revista cientÃfica The Astronomical Journal.
“Esas galaxias antiguas son 10 a 20 veces más pequeñas que la nuestra, la VÃa Láctea, pero aún desconocemos su distribución. Todas son interesantes para estudiar porque nos ayudarán a tener criterios para buscar otrasâ€, añadió.
Las primeras galaxias son pequeñas en comparación con las actuales, que han sumado material.
“No sabemos qué queda de aquellas originarias; al menos algunas han agregado material y son cada vez mayores en tamaño. En general, evolucionan y crecenâ€.
Filtros y emisiones de luz
La principal novedad del sistema del universitario consiste en el uso de filtros sintonizables acoplados al Gran Telescopio Canarias.
Al respecto, De Leo Winkler, quien realiza esta investigación como tesis doctoral, señaló que en casi todos los telescopios se usan filtros para ver en colores (del ultravioleta al infrarrojo) una parte del espectro electromagnético; estos filtros sintonizables permiten cambiar las distancias entre componentes instrumentales para observar rangos pequeños del espectro. “Para hacer una analogÃa, con ellos podemos mirar no sólo el azul, sino también una cierta tonalidad de azulâ€.
Las galaxias primigenias generan una emisión de hidrógeno particular llamada Lyman Alfa (LAEs, por sus siglas en inglés), que ocurre luego de que los átomos del gas de la galaxia pierden electrones (se fotoionizan) por la presencia de estrellas muy calientes que emiten luz muy energética en el ultravioleta. Al recombinarse, los átomos
emiten en la lÃnea de Lyman Alfa a una longitud de onda que los cientÃficos pueden identificar.
“Con el uso de los filtros sintonizables es posible elegir partes pequeñas del espectro y buscar esa emisión. Según la distancia a la que se encuentren los objetos celestes y qué tan corridos estén al rojo, barremos esa área y si detectamos la emisión, sabemos con alta precisión a qué distancia están las galaxiasâ€, expuso.
Al utilizar este procedimiento, los cientÃficos ubicaron algunas galaxias antiguas, que contienen conglomerados de estrellas muy calientes tipo O y B. “Usamos ese instrumento por primera vez en una búsqueda piloto para ver cómo funcionaban estos filtros y los resultados fueron positivosâ€, apuntó el estudiante.
Hasta ahora, los análisis de galaxias antiguas se han hecho con otros métodos que sólo detectan las más brillantes. “Con el nuestro pretendemos llegar a aquellas más
débilesâ€, agregó De Diego.
Estudios de formación estelar Estudiar las galaxias antiguas ayuda a conocer la formación de estrellas jóvenes, a obtener tasas de formación estelar y analizar la composición quÃmica, asà como a hacer indagaciones de evolución estelar.
“Es uno de los temas más interesantes. Una pregunta abierta es cuándo se formaron las primeras estrellas y dónde están hoy en dÃa.
Las primeras son de hidrógeno y helio, no tienen elementos más pesados. En nuestra galaxia son astros difÃciles de localizar, pero en las galaxias antiguas son las principalesâ€, puntualizó.
Los estudios ayudan a saber cómo ha sido la evolución galáctica, lo que implica saber cuándo se formaron esos objetos, cuántos son, cuál es su densidad en el universo primitivo y compararlos con el universo actual para saber cómo han evolucionado.
“Si vemos a esas distancias podemos ver un cosmos diferente, con galaxias más jóvenes, pequeñas, brillantes y numerosas. La nuestra no empezó de una manera diferente, debió ser un conglomerado pequeño de varios millones de estrellas y creció conforme captó materialâ€,
detalló el investigador.
Para su estudiante, llegar a esas distancias se siente como romper barreras. “Siempre estamos a merced de qué vamos a encontrar. Aprendimos mucho de este estudio, de cómo podemos utilizar la técnica para buscar y cómo mejorarlaâ€, secundó De Leo.
Ahora, los astrónomos universitarios aumentarán de cinco a 24 los filtros sintonizables, que resultaron útiles para encontrar las galaxias antiguas, y asà pretenden barrer volúmenes más grandes, lo que requerirá mayor tiempo de observación con el Gran Telescopio Canarias.
“Llevamos la tecnologÃa al lÃmite. Dentro de 15 ó 20 años se podrán hacer estos estudios con telescopios de 20 a 30 metros de diámetro, que ya se planean, pero con las
lentes gravitacionales avanzamos en ese campo. Es como si tuviéramos dos telescopios acopladosâ€, finalizó De Diego.
