ALMA OBSERVA A PRESENZA DO OSÍXENO MÁIS DISTANTE

O debuxante Dani Gove e o matemático Aitor Menta, do grupo de científicos cómicos Big Van, sacan punta á actualidade do mundo da ciencia.

Astrónomos de Xapón, Suecia, o Reino Unido e ESO utilizaron o Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), en Chile para observar unha das galaxias máis distantes coñecidas ata a data. SXDF-NB1006-2 posúe un corremento ao vermello de 7,2, o que implica que só a observamos nunha época de 700 millóns de anos despois do Big Bang.

O equipo esperaba obter información sobre os elementos químicos pesados presentes na galaxia, xa que estes poden entregarnos información achega do nivel de formación estelar existente, e por tanto proporcionar pistas do período da historia do Universo coñecido como reionización cósmica.

“A procura de elementos pesados nos inicios do Universo é un enfoque esencial para explorar a actividade da formación estelar nese período”, manifestou o autor principal do traballo de investigación, o que se publicará na Revista Science. “O estudo dos elementos pesados tamén nos dá un indicio para entender como se formaron as galaxias e o que causou a reionización cósmica”, agregou.

No tempo anterior á formación dos obxectos no Universo, este atopábase cheo de gas eléctricamente neutro. Pero cando os primeiros obxectos comezaron a brillar, uns poucos centos de millóns de anos despois do Big Bang, emitiron unha intensa radiación que comezou a descompoñer estes átomos neutros (a ionizar o gas). Durante esta fase (coñecida como reionización cósmica) o Universo na súa totalidade cambiou de forma dramática. Con todo, existe un gran debate sobre exactamente que tipo de obxectos causaron a reionización. Estudar as condicións en galaxias moi distantes pode axudar a responder a esta pregunta.

Antes de observar a afastada galaxia, os investigadores realizaron simulacións por computador para predicir a facilidade coa que poderían esperar ver evidencia de osíxeno ionizado facendo uso de ALMA. Tamén consideraron as observacións de galaxias similares moito máis próximas á Terra, e chegaron á conclusión de que a emisión de osíxeno debese ser detectable, mesmo a grandes distancias.

 

 

Este diagrama mostra os principais fitos na evolución do Universo desde o Big Bang, hai uns 13.800 millóns de anos atrás. Non é un diagrama a escala. O Universo atopábase nun estado neutro 400 mil anos despois do Big Bang e permaneceu así ata que a luz da primeira xeración de estrelas comezou a ionizar o hidróxeno. Despois de varios centos de millóns de anos, o gas no Universo se ionizó por completo / Crédito: NAOJ

Logo levaron a cabo observacións de alta sensibilidade con ALMA e detectaron luz proveniente do osíxeno ionizado en SXDF-NB1006-2, facendo desta, de maneira inequívoca, a detección de osíxeno máis distante xamais obtida. É unha evidencia contundente da presenza de osíxeno nos inicios do Universo, só 700 millóns de anos despois do Big Bang.

Descubriuse que o osíxeno en SXDF-NB1006-2 era dez veces menos abundante do que é no Sol. “A pouca abundancia explícase debido a que o Universo aínda era novo e tiña unha breve historia de formación estelar nese momento”, comentou un dos investigadores da Universidade de Tokio. “A nosa simulación en realidade predixo unha abundancia dez veces menor á do Sol. Pero temos outro, inesperado, resultado: unha cantidade moi pequena de po”.

O equipo foi incapaz de detectar algunha emisión de carbono na galaxia, o que suxire que esta nova galaxia contén moi pouco gas de hidróxeno non ionizado, e descubriu ademais que esta só contén unha pequena cantidade de po, o que se compón de elementos pesados.

A detección de osíxeno ionizado indica que moitas estrelas de gran brillo, un gran número ducias de veces máis masivas que o Sol, formáronse na galaxia e emiten a intensa luz ultravioleta necesaria para ionizar os átomos de osíxeno.

A ausencia de po na galaxia permite que a intensa luz ultravioleta escape e ionice grandes cantidades de gas fóra da galaxia. “Este é un importante paso para comprender que tipo de obxectos causaron a reionización cósmica”, explicou o investigador. “As nosas seguintes observacións con ALMA xa comezaron. Observacións cunha resolución maior permitirannos ver a distribución e o movemento do osíxeno ionizado na galaxia e proporcionarán información vital para axudarnos a entender as propiedades da galaxia”.

FONTE: Xornal El Mundo/Ciencia