Detectan agua en una galaxia a 12.000 millones de años luz

Se trata de la detección más distante de agua hasta la fecha. La galaxia en cuestión es: SPT0311-58.

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ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/S. Dagnello (NRAO)

Gracias a nuevas observaciones del Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA), los astrónomos han descubierto agua en la galaxia más masiva del universo temprano, SPT0311-58, situada a 12.800 millones de años luz de distancia de la Tierra.

Los científicos que estudiaban SPT0311-58 encontraron agua, junto con monóxido de carbono en la galaxia. La detección de estas dos moléculas en abundancia sugiere que el universo molecular se estaba fortaleciendo poco después de que se forjaran los elementos en las primeras estrellas.

"Utilizando observaciones de ALMA de alta resolución de gas molecular en el par de galaxias conocidas colectivamente como SPT0311-58, detectamos moléculas de agua y monóxido de carbono en la mayor de las dos galaxias", comentó Sreevani Jarugula, astrónomo de la Universidad de Illinois e investigador principal del nuevo estudio. "El oxígeno y el carbono, en particular, son elementos de primera generación y, en las formas moleculares del monóxido de carbono y el agua, son fundamentales para la vida tal como la conocemos".

 


La detección más distante de agua en una galaxia

Así, se encontraron varias moléculas (de agua, hechas de átomos de hidrógeno y oxígeno) en una galaxia masiva que data de cuando el universo tenía solo 780 millones de años. Esto sugiere que "el universo molecular se puso en marcha muy temprano", pasando de helio e hidrógeno, o hidruro de helio, a combinaciones más complejas rápidamente, afirman los investigadores.

Los elementos más pesados ​​que el helio y el hidrógeno se fusionan en el núcleo de una estrella cuando llega al final de su vida, por lo que este estudio, publicado en The Astrophysical Journal, sugiere que las primeras estrellas se formaron y murieron y que sus muertes produjeron moléculas en apenas 800 millones de años.

 

¿Cómo es posible detectar agua a tanta distancia?


Los científicos pueden detectar H2O cuando el polvo cósmico absorbe la radiación ultravioleta de las estrellas de la galaxia y la reemite en forma de fotones de infrarrojo lejano, que excitan las moléculas de agua. Esto crea emisiones que los científicos pueden observar. Las moléculas de agua aparecen en azul, mientras que el monóxido de carbono aparece en violeta. El agua es la tercera molécula más abundante en el universo después del hidrógeno molecular y el monóxido de carbono, pero los científicos no esperaban ver moléculas de agua en esta etapa tan primigenia del universo.

Se necesita una gran cantidad de estrellas para producir tanto polvo, ya que este se obtiene de las estrellas, que pulsan y emiten su capa exterior de polvo a la galaxia. Así, aunque los astrónomos actualmente no entienden cómo una cantidad tan enorme de gas y polvo se reunió en el joven universo para formar las primeras estrellas y las primeras galaxias, sí que saben que las estrellas en las galaxias jóvenes se forman a una velocidad mil veces mayor que en la Vía Láctea. Esto nos ofrece un escenario fabuloso para comprender cuántas estrellas se estaban formando en el universo primitivo.

“Este estudio no solo proporciona respuestas sobre dónde y a qué distancia puede existir el agua en el universo, sino que también ha dado lugar a una gran pregunta: ¿Cómo se ha reunido tanto gas y polvo para formar estrellas y galaxias tan temprano en el universo?”, explica el astrónomo Sreevani Jarugula de la Universidad de Illinois. "La respuesta requiere más estudios de estas y otras galaxias formadoras de estrellas similares para comprender mejor la formación estructural y la evolución del universo primitivo", explicó Jarugula.

 

 

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Referencia: "Molecular Line Observations in Two Dusty Star-Forming Galaxies at z = 6.9," S. Jarugula et al. 2021. The Astrophysical Journal, pre-print: arXiv:2108.11319v1 [astro-ph.GA], arxiv.org/abs/2108.11319

Sarah Romero

Sarah Romero

Fagocito ciencia ficción en todas sus formas. Fan incondicional de Daneel Olivaw y, cuando puedo, terraformo el planeta rojo o cazo cylons. Hasta que viva en Marte puedes localizarme en ladymoon@gmail.com

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