¿Cómo evolucionan las galaxias? Tal vez un estudiante universitario proporcionó el eslabón perdido

Crédito de la imagen: NASA, Agencia Espacial Europea, Hubble Heritage-Hubble Collaboration, Evans

Un estudiante de pregrado de la Universidad de Massachusetts Amherst ha contribuido con un trabajo importante sobre el crecimiento de las estrellas y los agujeros negros, proporcionando información clave sobre cómo se relacionan. Esta nueva información permitirá al Telescopio Espacial James Webb (JWST) desentrañar cómo funcionan las galaxias de manera más eficiente.

Los astrónomos saben que la evolución de las galaxias está impulsada por dos procesos: el crecimiento de agujeros negros supermasivos en el centro de cada galaxia y la formación de nuevas estrellas. Cómo se relacionan estos procesos sigue siendo un misterio y es una de las preguntas que explorará el telescopio espacial James Webb (JWST) recientemente lanzado. El trabajo de Meredith Stone, quien se graduó del programa de astronomía de UMass Amherst en mayo de 2022, ayudará a los científicos a comprender mejor cómo se relacionan.

Stone, quien completó esta investigación bajo la supervisión de Alexandra Pope, profesora de astronomía en la Universidad de Massachusetts Amherst y autora principal de un nuevo artículo publicado recientemente en Diario astrofísico. “Y sabemos que el crecimiento de los agujeros negros y la formación de estrellas juegan un papel fundamental. Creemos que los dos están relacionados y que se regulan entre sí, pero hasta ahora ha sido muy difícil saber exactamente cómo”.

Parte de la razón por la que es tan difícil estudiar la interacción entre los agujeros negros y las estrellas es que realmente no podemos ver estas interacciones porque ocurren detrás de nubes masivas de polvo galáctico. “Para las galaxias que están formando estrellas activamente, el polvo puede absorber más del 90% de la luz visible y ese polvo absorbe la luz visible”, dice Bob.

Sin embargo, existe una solución alternativa: cuando el polvo absorbe la luz visible, se calienta, y aunque el ojo humano no puede ver el calor, los telescopios infrarrojos sí pueden. “Usamos el Telescopio Espacial Spitzer”, que se recopiló durante la Encuesta LIRG de Grandes Observaciones All-sky (GOALS), dice Stone, quien comenzará sus estudios de posgrado en astronomía en la Universidad de Arizona este otoño, para observar el medio-cielo. rango infrarrojo de longitud de onda para algunas de las galaxias más brillantes relativamente cerca de la Tierra.” En particular, Stone y sus coautores han estado buscando herramientas reveladoras que representen las huellas de agujeros negros y estrellas en medio de la formación.

La dificultad es que estas huellas dactilares son muy débiles y casi imposibles de distinguir del ruido general del espectro infrarrojo. “Lo que ha hecho Meredith es calibrar las medidas de estos detectores para que sean más distintos”, dice Pope.

Una vez que el equipo tuvo estas observaciones más notables en la mano, pudieron ver que, de hecho, el crecimiento de los agujeros negros y la formación de estrellas ocurren simultáneamente en las mismas galaxias y parecen influirse mutuamente. Stone pudo calcular una proporción que describe cómo se relacionan los dos fenómenos.

No solo es un logro científico emocionante en sí mismo, sino que el JWST también podría retomar el trabajo de Stone, con su acceso sin precedentes a la luz en el espectro infrarrojo medio, y usarlo para enfocarse más en las preguntas restantes. Aunque Stone y sus coautores, incluido el estudiante graduado de UMass Amherst Jed McKinney, han determinado cómo se relacionan los agujeros negros y las estrellas en la misma galaxia, sigue siendo un misterio por qué están relacionados.


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más información:
Meredith Stone et al, Midiendo la formación de estrellas en tándem y las tasas de acreción de agujeros negros utilizando espectros infrarrojos medios de galaxias infrarrojas locales iluminadas, Diario astrofísico (2022). DOI: 10.3847 / 1538-4357 / ac778b

Presentado por la Universidad de Massachusetts Amherst

La frase: ¿Cómo evolucionan las galaxias? Un estudiante universitario pudo haber proporcionado el eslabón perdido (21 de julio de 2022) Recuperado el 22 de julio de 2022 de https://phys.org/news/2022-07-galaxies-evolve-college-student-link.html

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