El James Webb capta la sorprendente fusión entre un cuásar y dos galaxias en el universo distante

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Un nuevo estudio reporta el análisis de las propiedades físicas del gas y del medio interestelar de las galaxias que están fusionándose entre sí.

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Un grupo internacional de astrónomos observó la impresionante fusión entre un cuásar dentro del sistema PJ308-21 y dos galaxias satélites masivas, mediante el espectrógrafo infrarrojo cercano (NIRSpec) del telescopio espacial James Webb, lo que proporciona información sobre las primeras etapas de formación de las galaxias en el universo temprano, informó el Instituto Nacional Italiano de Astrofísica.

Los cuásares son una subclase de núcleo galáctico activo (AGN, por sus siglas en inglés) extremadamente activos y luminosos, que se encuentran en las galaxias activas del universo distante. Estos objetos reciben su energía de un agujero negro supermasivo, que a su vez se alimenta de enormes cantidades de gas.

Estudiando las galaxias involucradas en la fusión

Un estudio recientemente publicado en el servicio de preimpresión arXiv reporta que el espectro del cuásar, que se obtuvo con el instrumento NIRSpec, permitió el análisis de las propiedades físicas del gas y del medio interestelar tanto de su galaxia anfitriona como la de sus galaxias compañeras.

De acuerdo con los científicos, la galaxia que aloja al cuásar, la cual existía cuando el universo tenía menos de 1.000 millones de años, presenta condiciones de alta metalicidad (elementos químicos más pesados que el hidrógeno y el helio) y de fotoionización que son típicas de un AGN. Al mismo tiempo, las galaxias satélites muestran baja metalicidad y una fotoionización inducida por la formación de nuevas estrellas.

En el caso de la segunda galaxia satélite, los investigadores explicaron que esta estructura astronómica está parcialmente ionizada por el cuásar, además de presentar una mayor metalicidad. Por otro lado, se determinó que la masa del agujero negro supermasivo, que está situado en el centro del sistema PJ308-21, es 2.000 millones de veces mayor que la del Sol.

Estas observaciones espectroscópicas confirman que la galaxia que alberga al cuásar y las galaxias circundantes están muy evolucionadas en términos de masa y enriquecimiento de metales, además de que estas estructuras están experimentando un crecimiento constante.

“Gracias a NIRSpec, por primera vez podemos estudiar en el sistema PJ308-21 la banda óptica, rica en valiosos datos de diagnóstico sobre las propiedades del gas cerca del agujero negro en la galaxia que alberga el cuásar y en las galaxias circundantes”, indica las astrofísica Federica Loiacono, que añade que en las observaciones obtenidas del instrumento se apreció “la emisión de átomos de hidrógeno”, la cual posteriormente fue comparada “con los elementos químicos producidos por las estrellas para establecer cuán rico es en metales el gas de las galaxias”.

Comprender mejor la historia cósmica

La capacidad de estudiar la composición química y las propiedades físicas de las galaxias en detalle puede ayudar a los científicos a comprender la historia del universo y la evolución química de estas estructuras astronómicas. Además, los datos recopilados por el James Webb permitieron elaborar un mapa del enriquecimiento de metales en las galaxias analizadas cuando el universo estaba todavía en su infancia.

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