El James Webb capta la sorprendente fusión entre un cuásar y dos galaxias a 12.000 millones de años luz
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.
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».
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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