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Mancha Espacial Gigante Resplandece desde el Interior

El VLT descubre que nube de hidr��geno primitiva cuenta con propulsi��n central

17 de Agosto de 2011

Observaciones desde el Very Large Telescope de ESO han esclarecido la fuente de poder de una rara y amplia nube de gas resplandeciente en el Universo primitivo. Las observaciones muestran por primera vez que esta gigante ���mancha Lyman-Alfa��� ���uno de los objetos individuales m��s grandes que se conocen- debe ser alimentada por galaxias en su interior. Los resultados aparecen en la publicaci��n del 18 de agosto de la revista Nature.

Un equipo de astr��nomos ha usado el Very Large Telescope de ESO para estudiar un inusual objeto llamado mancha ���Lyman-Alfa��� [1]. Estas enormes y muy luminosas estructuras normalmente se ven en regiones del Universo primitivo donde la materia est�� concentrada. El equipo descubri�� que la luz proveniente desde estas manchas es polarizada [2]. En la vida diaria, por ejemplo, la luz polarizada se usa para crear efectos 3D en el cine [3]. Esta es la primera vez que se descubre la polarizaci��n en una mancha Lyman-alfa, y esta observaci��n ayuda a develar el misterio de c��mo brillan las manchas.

���Hemos mostrado por primera vez que el resplandor de este enigm��tico objeto corresponde a luz dispersa que proviene de las galaxias brillantes escondidas en su interior, en lugar de provenir del gas a trav��s de la propia nube brillante���, explica Mathew Hayes (Universidad de Toulouse, Francia), autor principal del art��culo.

Las manchas Lyman-Alfa son uno de los objetos m��s grandes del Universo: nubes gigantes de gas de hidr��geno que puede alcanzar di��metros de unos pocos cientos de miles de a��os-luz (unas pocas veces m��s grandes que el tama��o de la V��a L��ctea), y que son tan poderosas como la m��s brillantes galaxias. Suelen encontrarse a grandes distancias de modo que las vemos como eran cuando el Universo ten��a s��lo unos pocos millones de a��os. Por lo tanto, son importantes en nuestro entendimiento de c��mo se formaron y evolucionaron las galaxias cuando el Universo era m��s joven. Sin embargo, la fuente de poder de su luminosidad extrema, y la naturaleza principal de las manchas, permanece sin ser resuelta.

El equipo estudi�� una de las primeras y m��s brillantes de estas manchas en ser encontrada. Conocida como LAB-1, fue descubierta en el a��o 2000 y est�� tan lejos que su luz se ha demorado unos 11.500 millones de a��os en llegar a nosotros. Con un di��metro de unos 300.000 a��os-luz tambi��n es una de las m��s grandes conocidas y tiene varias galaxias primitivas en ella, incluyendo una galaxia activa [4].

Existen varias teor��as que compiten por explicar las manchas Lyman-Alfa. Una idea postula que brillan cuando gas fr��o es arrastrado por la poderosa gravedad de la mancha y se calienta. Otra postula que son brillantes porque hay objetos brillantes en su interior: galaxias experimentando una vigorosa formaci��n estelar o conteniendo voraces agujeros negros que tragan materia. Las nuevas observaciones muestran que son las galaxias embutidas y no el gas arrastrado lo que propulsa a LAB-1.

El equipo prob�� las dos teor��as para medir si la luz de las manchas estaba polarizada. Mediante el estudio de c��mo la luz es polarizada los astr��nomos pueden averiguar los procesos f��sicos que produjeron la luz o qu�� le ha pasado entre su origen y su llegada a la Tierra. Si es reflejada o aislada se vuelve polarizada y este sutil efecto puede detectarse mediante un instrumento muy sensible. Sin embargo, medir la polarizaci��n de la luz desde una mancha Lyman-Alfa es una observaci��n muy desafiante debido a su gran distancia.

���Estas observaciones no se podr��an haber hecho sin el VLT y su instrumento FORS. Claramente necesit��bamos dos cosas: un telescopio con al menos un espejo de ocho metros para captar suficiente luz y una c��mara capaz de medir la polarizaci��n de luz. No muchos observatorios en el mundo pueden ofrecer esta combinaci��n���, agrega Claudia Scarlata, co-autora del art��culo.

Al observar sus objetivos por aproximadamente 15 horas con el Very Large Telescope, el equipo encontr�� que la luz de la mancha Lyman-Alfa LAB-1 estaba polarizada en un anillo alrededor de la regi��n central y que no hab��a polarizaci��n en el centro. Este efecto es casi imposible de producir si la luz simplemente viene del gas que cae en la mancha por efecto de la gravedad, pero es justo lo que se esperaba si la luz originalmente viene de galaxias metidas en la regi��n central, antes de ser dispersa por el gas.

Los astr��nomos ahora planean mirar muchos m��s de estos objetos para ver si los resultados obtenidos con LAB-1 son ciertos para las otras manchas.

Notas

[1] El nombre viene del hecho de que estas manchas emiten una longitud de onda de luz caracter��stica conocida como radiaci��n Lyman-Qlfa, que se produce cuando los electrones en ��tomos de hidr��geno caen desde el segundo menor nivel de energ��a hasta el nivel m��s bajo.

[2] Cuando las ondas de luz son polarizadas, sus componentes el��ctricos y campos magn��ticos tienen una orientaci��n espec��fica. En la luz no polarizada, la orientaci��n de los campos es aleatoria y no tiene una direcci��n preferida.

[3] Los efectos 3D son creados asegur��ndose de que el ojo izquierdo y el derecho est��n viendo im��genes levemente diferentes. El truco usado en algunos cines incluye luz polarizada: im��genes separadas con luz polarizada diferentemente se env��a a nuestros ojos izquierdo y derecho mediante filtros polarizantes en los lentes.

[4] Las galaxias activas son galaxias cuyos centros brillantes se cree que son propulsados por un gran agujero negro. Su luminosidad viene de material que es calentado a medida que es arrastrado por el agujero negro.

Informaci��n adicional

Esta investigaci��n fue presentada en el art��culo ���Central Powering of the Largest Lyman-alpha Nebula is Revealed by Polarized Radiation��� por Hayes et al., que aparecer�� en Nature del 18 de agosto de 2011.

El equipo est�� compuesto por Matthew Hayes (Universidad de Toulouse, Francia y el Observatorio de Ginebra en Suiza), Claudia Scarlata (Universidad de Minnesota y el Centro de Ciencia Spitzer, el Instituto de Tecnolog��a de California, en Pasadena, Estados Unidos) y Brian Siana (Universidad de California, Riverside, USA)

Contactos

Valentina Rodr��guez
Encargada de Prensa de ESO en Chile
Santiago, Chile
Tlf.: +562 4633123
Correo electr��nico: vrodrigu@eso.org

Dr Matthew Hayes
Institute of Research into Astrophysics and Planetology
University of Toulouse, Toulouse, France
Tlf.: +33 5 61 33 28 60
Celular: +33 7 77 36 10 70
Correo electr��nico: matthew.hayes@ast.obs-mip.fr

Dr Claudia Scarlata
Institute for Astrophysics, School of Physics and Astronomy
University of Minnesota, Minneapolis, USA
Tlf.: +1 612 626 1811
Correo electr��nico: scarlata@astro.umn.edu

Richard Hook
ESO, La Silla, Paranal, E-ELT and Survey Telescopes Public Information Officer
Garching bei M��nchen, Germany
Tlf.: +49 89 3200 6655
Correo electr��nico: rhook@eso.org

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Esta es una traducci��n de la nota de prensa de ESO eso1130.