De un comunicado de prensa de la Royal Astronomical Society:
Los astrónomos han encontrado la primera evidencia concluyente de un aumento dramático en el nacimiento de estrellas en una población recientemente descubierta de galaxias masivas en el Universo temprano. Sus mediciones confirman la idea de que las estrellas se formaron más rápidamente hace unos 11 mil millones de años, o unos tres mil millones de años después del Big Bang, y que la tasa de formación de estrellas es mucho más rápida de lo que se pensaba.
Los científicos utilizaron el Observatorio Espacial Herschel de la Agencia Espacial Europea, un telescopio infrarrojo con un espejo de 3.5 m de diámetro, lanzado en 2009. Estudiaron los objetos distantes en detalle con la cámara del receptor de imágenes espectrales y fotométricas (SPIRE), obteniendo evidencia sólida de que el Las galaxias están formando estrellas a una velocidad tremenda y tienen grandes depósitos de gas que impulsarán la formación de estrellas durante cientos de millones de años.
El Dr. Scott Chapman, del Instituto de Astronomía de Cambridge, ha presentado los nuevos resultados en un documento en una edición especial de la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society centrada en los resultados de Herschel.
Scott comenta: "Estas mediciones de Herschel-SPIRE han revelado que la nueva población de galaxias está más caliente de lo esperado, debido a que las estrellas se forman mucho más rápidamente de lo que creíamos anteriormente".
Las galaxias están tan distantes que la luz que detectamos de ellas ha estado viajando durante más de 11 mil millones de años. Esto significa que los vemos como fueron unos tres mil millones de años después del Big Bang. La clave de los nuevos resultados es el descubrimiento reciente de un nuevo tipo de galaxia extremadamente luminosa en el Universo temprano. Estas galaxias son muy débiles en la luz visible, ya que las estrellas recién formadas todavía están encerradas en las nubes de gas y polvo en las que nacieron. Este polvo cósmico, que tiene una temperatura de alrededor de -240oC, es mucho más brillante en las longitudes de onda infrarrojas más largas observadas por el satélite Herschel.
Un tipo de galaxia relacionado se encontró por primera vez en 1997 (pero no se entendió bien hasta 2003) usando la cámara "SCUBA" conectada al telescopio James Clerk Maxwell en Hawai, que detecta la radiación emitida a longitudes de onda submilimétricas aún más largas. Pero se pensaba que estas distantes "galaxias submilimétricas" solo representaban la mitad de la imagen de la formación de estrellas en el Universo temprano. Dado que SCUBA detecta preferentemente objetos más fríos, se sugirió que podrían existir galaxias similares con temperaturas ligeramente más cálidas, pero que han pasado desapercibidas.
El Dr. Chapman y otros midieron sus distancias usando el telescopio óptico Keck en Hawái y el observatorio submilimétrico Plateau de Bure en Francia, pero no pudieron demostrar que estaban en medio de una rápida formación de estrellas.
Herschel es el primer telescopio con la capacidad de detectar estas galaxias en la cima de su producción, por lo que el Dr. Chapman unió fuerzas con el equipo "HerMES", dirigido por el profesor Seb Oliver de la Universidad de Sussex y el Dr. Jamie Bock en Caltech, que fueron emprendiendo la encuesta más grande de galaxias con Herschel.
Con las observaciones de Herschel, centradas en alrededor de 70 galaxias en la constelación de la Osa Mayor, los científicos adquirieron la evidencia faltante para confirmar que estas galaxias representan un episodio crucial en la acumulación de grandes galaxias a nuestro alrededor hoy, como nuestra propia Milky Camino.
El miembro del equipo Profesor Rob Ivison de la Universidad de Edimburgo explica la importancia de los nuevos resultados. "Con los datos que teníamos antes, no podríamos saber exactamente de dónde proviene la luz infrarroja de estas galaxias. Pero usando SPIRE podemos ver que esta es la firma de la formación estelar ”.
Las nuevas galaxias tienen tasas prodigiosas de formación estelar, mucho más altas que cualquier cosa vista en el Universo actual. Probablemente se desarrollaron a través de encuentros violentos entre galaxias hasta ahora inalteradas, después de que las primeras estrellas y fragmentos de galaxias ya se habían formado. Sin embargo, estudiar estos nuevos objetos les da a los astrónomos una idea de las primeras épocas de formación estelar después del Big Bang.
El colega del equipo, el Dr. Isaac Roseboom de la Universidad de Sussex, resume el trabajo. "Fue sorprendente y sorprendente ver que las observaciones de Herschel-SPIRE descubrieron una población tan dramática de galaxias nunca antes vistas". El profesor Seb Oliver, también de Sussex, agrega: “Estamos realmente impresionados por la tremenda capacidad de Herschel para explorar el universo distante. Este trabajo de Scott Chapman nos da una idea real de cómo se veía el cosmos temprano en su vida ”.
Con el nuevo descubrimiento, los astrónomos liderados por el Reino Unido han proporcionado un censo mucho más preciso de algunas de las galaxias más extremas del Universo en el pico de su actividad. Las observaciones futuras investigarán los detalles de la fuente de energía de las galaxias e intentarán establecer cómo se desarrollarán una vez que sus intensas explosiones de actividad lleguen a su fin.
