El Observatorio Keck encuentra una reliquia del Universo primitivo

Simulación de galaxias y gases en el universo. Dentro del gas en los filamentos (azules) que conectan las galaxias (anaranjadas) se esconden bolsas raras de gas prístino, vestigios del Big Bang que de alguna manera han quedado huérfanos de las explosivas y contaminantes muertes de estrellas, que se ven aquí como ondas de choque circulares alrededor de una naranja. puntos. CREDITO: TNG COLABORACION

Una reliquia en forma de nube de gas, huérfana después del Big Bang, fue descubierta en el distante universo por astrónomos usando el telescopio óptico más poderoso del mundo, el Observatorio W. M. Keck en Maunakea, Hawai.

El descubrimiento de un fósil tan raro, dirigido por el estudiante de doctorado Fred Robert y el profesor Michael Murphy en la Universidad de Tecnología de Swinburne, ofrece nueva información sobre cómo se formaron las primeras galaxias en el universo.

"Dondequiera que miremos, el gas en el universo está contaminado por los elementos pesados ​​de restos de las estrellas en explosionadas", dice Robert. "Pero esta nube en particular parece prístina, no contaminada por estrellas, incluso 1.500 millones de años después del Big Bang".

"Si tiene elementos pesados, debe ser menos de 1 / 10.000 de la proporción que vemos en nuestro Sol. Esto es extremadamente bajo; la explicación más convincente es que es una verdadera reliquia del Big Bang".

Los resultados serán publicados en la revista Monthly Notices de la Royal Astronomical Society. Una publicación previa del documento, "Explorando los orígenes de una nueva nube de gas aparentemente libre de metal en z = 4.4," está disponible en línea en http: // arxiv. org / abs / 1812. 05098.

Robert y su equipo utilizaron dos de los instrumentos del Observatorio Keck, el Echrette Spectrograph and Imager (ESI) y el Espectrómetro Echelle de alta resolución (HIRES), para observar el espectro de un quásar detrás de la nube de gas.

El quásar, que emite un resplandor brillante de material que cae en un agujero negro supermasivo, proporciona una fuente de luz contra la cual se pueden ver las sombras espectrales del hidrógeno en la nube de gas.

"Nos dirigimos a los quásares en los que los investigadores anteriores solo habían visto sombras de hidrógeno y no de elementos pesados ​​en espectros de menor calidad", dice Robert. "Esto nos permitió descubrir un fósil tan raro rápidamente con el valioso tiempo de onservacion en los telescopios gemelos del Observatorio Keck".

Las únicas otras dos nubes fósiles conocidas fueron descubiertas en 2011 por la profesora Michele Fumagalli de la Universidad de Durham, John O'Meara, ex profesor en el Colegio de San Miguel y ahora el nuevo Científico Jefe en el Observatorio Keck, y el Profesor J. Xavier Prochaska del Universidad de California, Santa Cruz; Tanto Fumagalli como O'Meara son coautores de esta nueva investigación sobre la tercera nube fósil.

"Los primeros dos fueron descubrimientos fortuitos, y pensamos que eran la punta del iceberg. Pero nadie ha descubierto algo similar; son muy raros y difíciles de ver. Es fantástico descubrir uno de manera sistemática", dice O'Meara. .

"Ahora es posible inspeccionar estas reliquias fósiles del Big Bang", dice Murphy. "Eso nos dirá exactamente lo raros que son y nos ayudará a comprender cómo algunas estrellas y galaxias se formaron por el gas del el universo temprano y por qué algunas no".

Referencia de la revista:

P. Frédéric Robert, Michael T. Murphy, John M. O'Meara, Neil H. M. Crighton, Michele Fumagalli. Explorando los orígenes de una nueva nube de gas aparentemente libre de metales en z = 4.4. Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society, 2018 [hhttps://arxiv.org/abs/1812.05098]

Fuente: W. M. Keck Observatory