Cuando miramos al cielo en una medianoche despejada, vemos una extensión de oscuridad salpicada con los fuegos remotos de innumerables estrellas. Las estrellas del Cosmos habitan en los miles de millones de galaxias que existen en el Universo visible, que es esa región relativamente pequeña de todo el Cosmos incomprensiblemente vasto que podemos observar. Esto se debe a la velocidad finita de la luz y a la expansión acelerada del espacio-tiempo. La luz viajando hacia nosotros desde regiones más allá de nuestro horizonte cosmológico no ha tenido tiempo suficiente para contactarnos desde el nacimiento del Universo Big Bang hace casi 14 mil millones de años. Uno de los mayores misterios que enfrentan los astrónomos hoy en día es comprender cómo se forman las galaxias. De acuerdo con la teoría predominante de la formación galáctica, las galaxias pequeñas nacieron primero, y finalmente se fusionaron en el Universo antiguo para formar las galaxias grandes y majestuosas que se ven en el Universo hoy en día. Sin embargo, se ha observado que grandes galaxias persiguen al Cosmos muy antiguo, y no deberían estar allí de acuerdo con esto de abajo hacia arriba teoría de la formación de galaxias.

En octubre de 2019, un equipo de astrónomos informó que, por casualidad, descubrieron rastros tenues de una enorme galaxia "monstruo" nunca antes vista, que data del Universo muy temprano. Hacer una comparación lúdica de su descubrimiento galáctico para fotografiar las huellas del monstruo mítico Yeti–el "abominable hombre de las nieves" del pueblo del Himalaya – los astrónomos comentaron que la comunidad científica alguna vez creyó que esos gigantes galácticos eran solo folklore. Esto se debe a que no había evidencia de su verdadera existencia en la naturaleza, hasta ahora.

El equipo de astrónomos, dirigido por la doctora postdoctoral, la Dra. Christina Williams de la Universidad de Arizona (Tucson), dice que su descubrimiento proporciona nuevas ideas sobre los primeros pasos de algunas de las galaxias más grandes del Universo. El trabajo de investigación aparece en el El diario astrofísico.

La Dra. Kate Whitaker, profesora asistente de la Universidad de Massachusetts Amherst y miembro del equipo, es experta en la evolución temprana de las galaxias. Ella señaló en un 22 de octubre de 2019 Comunicado de prensa de Amherst que "Estas galaxias ocultas de otro modo son realmente intrigantes; te hace preguntarte si esto es solo la punta del iceberg, con un nuevo tipo de población de galaxias esperando ser descubiertas".

El nacimiento de las galaxias.

Actualmente hay dos teorías principales que buscan explicar cómo nacieron las primeras galaxias en el antiguo Cosmos. Sin embargo, algunos astrónomos proponen que la verdad realmente puede involucrar ambas ideas.

Una de las teorías predominantes propone que las primeras galaxias se formaron cuando enormes nubes compuestas de gas y polvo colapsaron bajo su propio tirón gravitacional, lo que permitió que nacieran estrellas. Esto a veces se conoce como De arriba hacia abajo teoría.

La segunda teoría, la de abajo hacia arriba teoría, ha ganado considerable credibilidad en los últimos años. Según esta idea, el Universo joven contenía numerosas gotas de materia relativamente pequeñas. Estas pequeñas gotas amorfas (protogalaxias) se encontraron y se fusionaron, y finalmente se convirtieron en las grandes galaxias que observamos en el Universo hoy. los Telescopio Espacial Hubble (HST) ha fotografiado muchos de estos grupos de material, que pueden ser las "semillas" que eventualmente se convirtieron en galaxias modernas. Según esta teoría, la mayoría de las antiguas galaxias grandes eran espirales. Sin embargo, con el paso del tiempo, muchas de las espirales chocaron y se fusionaron para crear elíptico galaxias Elípticas son galaxias muy grandes en forma de huevo que albergan principalmente estrellas rojas de edad avanzada. Las estrellas que habitan dentro elíptico Las galaxias viajan en órbitas caóticas, que son diferentes a las poblaciones estelares de las espirales ordenadas y más elegantes que albergan estrellas de todas las edades, como nuestra propia galaxia, la Vía Láctea.

Pero el proceso del nacimiento galáctico no ha llegado a su fin. El universo continúa evolucionando en el tiempo. Las galaxias pequeñas son frecuentemente devoradas por las más grandes. Nuestra propia Vía Láctea puede contener los restos trágicos de antiguas fiestas, habiendo engullido muchos de sus parientes galácticos más pequeños, de la misma manera que los peces grandes devoran a sus pequeños vecinos. Actualmente, nuestra galaxia está digiriendo al menos un dúo de pequeñas galaxias desafortunadas, y es muy posible que se eleve en otras en los próximos miles de millones de años. Tales fusiones son comunes porque el Cosmos está abarrotado en la escala de distancia galáctica.

De hecho, hay una fusión masiva en el futuro lejano de nuestra galaxia. La galaxia principal más cercana, la gran espiral Andrómeda, que es un poco más grande que nuestra Vía Láctea, se encuentra actualmente a 2,5 millones de años luz de distancia. Esto significa que la distancia entre este dúo de galaxias grandes es solo unas 25 veces mayor que el tamaño de las galaxias mismas. Al igual que nuestra propia galaxia, Andromeda alberga estrellas de varias edades y contiene un rico suministro de gas. La gravedad está empujando a Andrómeda hacia nosotros a unos 100 kilómetros por segundo. En unos 4.500 millones de años, la galaxia de Andrómeda y nuestra Vía Láctea colisionarán y formarán una única e inmensa. elíptico galaxia que los astrónomos ya han denominado la gran Galaxia Milkomeda. El futuro Milkomeda La galaxia será dos veces más grande que el dúo de espirales desafortunadas que chocaron entre sí para crearla. Los agujeros negros supermasivos, que rondan los corazones oscuros de ambas espirales anteriores, también se fusionarán, llegando a ser el doble de masivos que los dos agujeros negros que colisionaron para formar una sola entidad. Técnicamente, sin embargo, la galaxia de Andrómeda se comerá nuestra Vía Láctea. Esto se debe a que Andrómeda es un "pez" galáctico un poco más grande.

Las fusiones de galaxias fueron más comunes en el Cosmos temprano de lo que son hoy porque durante ese tiempo antiguo el Universo era más pequeño y estaba mucho más lleno de lo que está ahora. Por lo tanto, las pequeñas "gotas" galácticas tenían una mejor oportunidad de chocar entre sí y fusionarse. En general, se cree que las galaxias antiguas eran diferentes de las que vemos hoy. Las primeras galaxias mostraron una diversidad mucho mayor, y había una población mucho más grande de irregular galaxias, que generalmente son galaxias pequeñas que tienen masas bajas, y no tienen una forma específica.

Lo que nos lleva a la extraña existencia de la galaxia "monstruo" que no debería existir en el Universo temprano, donde alguna vez se pensó que solo era más pequeña protogalaxias podría existir, y realizar su danza ardiente a la luz recién nacida del Cosmos.

La buena noticia es que las colisiones galácticas rara vez resultan en choques frontales entre estrellas constituyentes individuales que habitan en el dúo en colisión. Incluso cuando dos galaxias chocan entre sí, la distancia entre sus estrellas es tan grande que rara vez sufren a raíz de la catástrofe. Sin embargo, hay estrellas que pueden sufrir como resultado del accidente. Algunas estrellas pueden lanzarse a nuevas órbitas, o incluso dispararse aullando de sus galaxias parecidas, condenadas a deambular perdidas y solas en la oscuridad salvaje del espacio intergaláctico.

Aunque las colisiones galácticas generalmente no destruyen las estrellas, con frecuencia resultan en el nacimiento de las estrellas. A medida que las enormes nubes compuestas de gas y polvo dentro de las galaxias fusionadas se estrellan juntas, pueden dar a luz a millones de nuevas estrellas brillantes y ardientes.

Un Goliat Galáctico que no debería ser Allí

La Dra. Williams y su equipo usaron el Matriz de gran milímetro de Atacama (ALMA) colección de 66 radiotelescopios, ubicados en lo alto de las montañas de Chile, para hacer su descubrimiento. En nuevas observaciones realizadas con límites de detección extremadamente sensibles, el Dr. Williams detectó una gota de luz muy tenue. "Era muy misterioso, pero la luz parecía no estar vinculada a ninguna galaxia conocida. Cuando vi que esta galaxia era invisible en cualquier otra longitud de onda, me emocioné mucho, porque significaba que probablemente estaba muy lejos y escondida por nubes de polvo ", comentó el Dr. Williams en el 22 de octubre de 2019 Comunicado de prensa de Amherst.

Los astrónomos estiman que la débil señal se originó desde tan lejos que tardó 12.500 millones de años en llegar a la Tierra. En ese momento, el Universo todavía estaba en su infancia. Los científicos piensan que la emisión observada es el resultado del cálido resplandor de las partículas de polvo (que oscurecen efectivamente toda la luz) que han sido calentadas por estrellas ardientes que nacen en lo profundo de una galaxia joven.

El coautor del estudio, el Dr. Ivo Labbe, señaló en el Comunicado de prensa de Amherst que "Descubrimos que la galaxia es en realidad una galaxia monstruosa masiva con tantas estrellas como nuestra Vía Láctea pero rebosante de actividad, formando nuevas estrellas a 100 veces la velocidad de nuestra propia Galaxia". El Dr. Labbe es de la Universidad Tecnológica de Swinburne en Melbourne, Australia.

El nuevo descubrimiento es importante porque potencialmente puede resolver un rompecabezas de larga data en astronomía. Algunas de las galaxias más grandes que habitan el Universo temprano parecen haber crecido y madurado muy rápidamente, lo que entra en conflicto con las predicciones teóricas de de abajo hacia arriba teoría de la formación de galaxias. Aún más misterioso, estas grandes galaxias maduras parecen haber salido de la nada cuando el Universo era relativamente joven, apenas un 10% de su edad actual, señalan los astrónomos.

Además, los astrónomos nunca parecen atraparlos en el punto donde se están formando por primera vez, el Dr. Williams continuó explicando a la prensa. Se han observado galaxias más pequeñas en el Universo temprano con el telescopio espacial Hubble, pero no están creciendo lo suficientemente rápido. Otras galaxias monstruosas también han sido reportadas previamente. Sin embargo, esos avistamientos son demasiado raros para proporcionar una explicación satisfactoria de lo que estaba ocurriendo en ese tiempo antiguo. "Nuestra galaxia monstruosa oculta tiene precisamente los ingredientes correctos para ser ese eslabón perdido, porque probablemente son mucho más comunes", continuó comentando el Dr. Williams en el Comunicado de prensa de Amherst.

El misterio no resuelto hoy, señalan los astrónomos, es exactamente cuántas de estas galaxias gigantes hay. El estudio actual se realizó en una pequeña región del cielo, menos de 1/100 del tamaño de la Luna llena. Podría significar que encontrar "huellas de Yeti" en una pequeña franja de desierto significa que fue un hallazgo afortunado o que están envueltas en capas de polvo, pero que se esconden en todas partes.

El Dr. Williams agregó que "en este momento estamos ansiosos por el James Webb Space Telescope (JWST) echar un vistazo a estas cosas. JWST será capaz de mirar a través del velo del polvo para que podamos aprender qué tan grandes son realmente estas agalaxias y qué tan rápido están creciendo, para comprender mejor por qué los modelos no pueden explicarlas ".

los JWST es un nuevo y revolucionario telescopio que se lanzará en marzo de 2021.