ALMA observa aparentes brazos espirales y núcleos barrados en galaxias de alto z

Por Francisco R. Villatoro, el 2 mayo, 2019. Categoría(s): Astronomía • Ciencia • Noticias • Science ✎ 14

La mayor tasa de formación estelar en las galaxias se produjo cuando el universo observable era tres veces más pequeño (desplazamiento al rojo z ~ 2). ¿Cómo eran entonces las galaxias? ALMA (Atacama Large Millimeter Array) ha observado galaxias con z ~ 1.5–4.9 que parecen tener brazos espirales, núcleos barrados y otras estructuras típicas de las galaxias actuales. Hasta que no llegue el JWST (James Webb Space Telescope) no saldremos de dudas, pero todo apunta a que las galaxias lejanas eran parecidas a las actuales.

ALMA ha observado la emisión a 870 μm de las galaxias del catálogo ALESS SMG con una resolución de 0.07 segundos de arco. Así se observan detalles con una escala de ~ 500 pc (pársecs). Se observan estructuras de tamaño inferior al kpc (kilopársec) donde se acumula una fuerte formación estelar. Parece que se adivinan brazos espirales y núcleos barrados vistos de lado en galaxias como ALESS 112.1 y 15.1, y vistos desde arriba en galaxias como ALESS 17.1 y 76.1. Por supuesto, la resolución especial es aún insuficiente para afirmarlo con seguridad. Lo único que sabemos es que no son artefactos debidos al instrumento (lo que no es poco).

Sin lugar a dudas las imágenes de JWST revolucionarán nuestro conocimiento de las galaxias de alto z. El artículo es J. A. Hodge, I. Smail, …, A. Weiss, “ALMA reveals potential evidence for spiral arms, bars, and rings in high-redshift submillimeter galaxies,” arXiv:1810.12307 [astro-ph.GA] (29 Oct 2018).



14 Comentarios

  1. «La mayor tasa de formación estelar en las galaxias se produjo cuando el universo observable era tres veces más pequeño (desplazamiento al rojo z ~ 2).»
    El horizonte de partículas (que marca el límite del universo observable) se aleja más rápido que la velocidad de recesión en él. Lo anterior implica que el universo observable crece más rápido que la expansión y, por tanto, en z=2 la distancia al horizonte de partículas era cerca de un quinto de lo que es ahora.

      1. No, aquí hay un malentendido. En el tiempo correspondiente a z=2 todas las distancias actuales eran 1/(2+1) = 1/3 de las actuales, eso es correcto. Y eso significa que si llamamos R al radio del universo observable (horizonte de partículas) actual, en el tiempo correspondiente a z=2 esa distancia era R/3. Pero eso NO significa que ese fuese el radio del universo observable en esa época. Pongo los números.
        R actual = 46.2 mil millones de años luz
        La conversión de una distancia de 46.2 Gal a la época de z=2 es 46.2/3=15.4 mil millones de años luz.
        Pero el radio del Universo Observable en el tiempo correspondiente a z=2 era de 28.9 mil millones de años luz, no 15.4 Gal.
        Luego la frase correcta debería ser algo así como “La mayor tasa de formación estelar en las galaxias se produjo cuando todas las distancias del universo de entonces respecto de las distancias actuales, eran tres veces más pequeñas (desplazamiento al rojo z ~ 2)”
        Saludos.

        1. Albert: «… el radio del Universo Observable en el tiempo correspondiente a z=2 era de 28.9 mil millones de años luz…»

          Supongamos un fotón que parte desde nuestra posición en t=0. Ese fotón marca, en todo momento, el límite de nuestro universo observable, o sea, el horizonte de partículas. Supongamos que en z=2 atraviesa la galaxia G1 y que, en el momento actual, está cruzando la galaxia G2. Por supuesto, la galaxia G2 está más alejada que la galaxia G1. Ahora bien, en z=2, la distancia a G1 (el límite del universo observable en ese momento) era un tercio de lo que es hoy la distancia a G1 y, por tanto, era menor a un tercio de la distancia a G2, nuestro actual universo observable. En conclusión, el universo observable en z=2 era necesariamente inferior a 46, 2/3 = 15,4 miles de millones de años luz.

          1. Uups, tienes razón Jaime 🙁
            Con las prisas, en el cálculo me he olvidado de la multiplicación por el factor de escala de la época. El Horizonte de partículas en z=2 era:

            28.9 · 1/3 = 9.63 mil millones de años luz

            Que no es 46.2 / 3 = 15.4 Gal
            Perdón y saludos.

          2. Albert: “El Horizonte de partículas en z=2 era: 28.9 · 1/3 = 9.63 mil millones de años luz…”

            … que es cerca de un quinto de lo que es ahora, como mencionábamos en el primer comentario.

  2. No es un poco raro que haya galaxias tan evolucionadas a esa distancia? Se supone que son galaxias de una era temprana del universo y que no deberían presentar estructuras complejas pues serían de reciente formación.

  3. Yo es que como siempre dejo abierta la puerta a que no haya bigbang. Total, en esto si sigo el imperativo categórico kantiano “todo cambio exige una causa”. A mi no me conforma eso de que “no podemos saber más allá de tal momento por bla, bla, bla, ….” así que veremos que nos indican las observaciones(y que cosas hay que cambiar para que funcione)…..

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