eso1130es-cl — Comunicado cientfico
Mancha Espacial Gigante Resplandece desde el Interior
El VLT descubre que nube de hidrgeno primitiva cuenta con propulsin 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 ms grandes que se conocen- debe ser alimentada por galaxias en su interior. Los resultados aparecen en la publicacin del 18 de agosto de la revista Nature.
Un equipo de astrnomos 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 polarizacin en una mancha Lyman-alfa, y esta observacin ayuda a develar el misterio de cmo brillan las manchas.
Hemos mostrado por primera vez que el resplandor de este enigmtico objeto corresponde a luz dispersa que proviene de las galaxias brillantes escondidas en su interior, en lugar de provenir del gas a travs de la propia nube brillante, explica Mathew Hayes (Universidad de Toulouse, Francia), autor principal del artculo.
Las manchas Lyman-Alfa son uno de los objetos ms grandes del Universo: nubes gigantes de gas de hidrgeno que puede alcanzar dimetros de unos pocos cientos de miles de aos-luz (unas pocas veces ms grandes que el tamao de la Va Lctea), y que son tan poderosas como la ms brillantes galaxias. Suelen encontrarse a grandes distancias de modo que las vemos como eran cuando el Universo tena slo unos pocos millones de aos. Por lo tanto, son importantes en nuestro entendimiento de cmo se formaron y evolucionaron las galaxias cuando el Universo era ms 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 ms brillantes de estas manchas en ser encontrada. Conocida como LAB-1, fue descubierta en el ao 2000 y est tan lejos que su luz se ha demorado unos 11.500 millones de aos en llegar a nosotros. Con un dimetro de unos 300.000 aos-luz tambin es una de las ms grandes conocidas y tiene varias galaxias primitivas en ella, incluyendo una galaxia activa [4].
Existen varias teoras que compiten por explicar las manchas Lyman-Alfa. Una idea postula que brillan cuando gas fro 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 formacin 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 teoras para medir si la luz de las manchas estaba polarizada. Mediante el estudio de cmo la luz es polarizada los astrnomos pueden averiguar los procesos fsicos 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 polarizacin de la luz desde una mancha Lyman-Alfa es una observacin muy desafiante debido a su gran distancia.
Estas observaciones no se podran haber hecho sin el VLT y su instrumento FORS. Claramente necesitbamos dos cosas: un telescopio con al menos un espejo de ocho metros para captar suficiente luz y una cmara capaz de medir la polarizacin de luz. No muchos observatorios en el mundo pueden ofrecer esta combinacin, agrega Claudia Scarlata, co-autora del artculo.
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 regin central y que no haba polarizacin 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 regin central, antes de ser dispersa por el gas.
Los astrnomos ahora planean mirar muchos ms 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 caracterstica conocida como radiacin Lyman-Qlfa, que se produce cuando los electrones en tomos de hidrgeno caen desde el segundo menor nivel de energa hasta el nivel ms bajo.
[2] Cuando las ondas de luz son polarizadas, sus componentes elctricos y campos magnticos tienen una orientacin especfica. En la luz no polarizada, la orientacin de los campos es aleatoria y no tiene una direccin preferida.
[3] Los efectos 3D son creados asegurndose de que el ojo izquierdo y el derecho estn viendo imgenes levemente diferentes. El truco usado en algunos cines incluye luz polarizada: imgenes separadas con luz polarizada diferentemente se enva 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.
Informacin adicional
Esta investigacin fue presentada en el artculo 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 Tecnologa de California, en Pasadena, Estados Unidos) y Brian Siana (Universidad de California, Riverside, USA)
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Dr Matthew Hayes
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University of Toulouse, Toulouse, France
Tlf.: +33 5 61 33 28 60
Celular: +33 7 77 36 10 70
Correo electrnico: 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 electrnico: scarlata@astro.umn.edu
Richard Hook
ESO, La Silla, Paranal, E-ELT and Survey Telescopes Public Information Officer
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Acerca de la nota de prensa
Nota de prensa No.: | eso1130es-cl |
Nombre: | LAB-1 |
Tipo: | • Early Universe : Cosmology : Morphology : Large-Scale Structure |
Facility: | Very Large Telescope |
Science data: | 2011Natur.476..304H |