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Un estudio dirigido por estudiantes de posgrado encuentra nueva información sobre cómo crecen las galaxias

El equipo utilizó nuevas técnicas de observación y superó los desafíos logísticos de COVID-19

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Una torre de radio en el condado de Pinal, Arizona, cerca de Queen Valley, es fotografiada el jueves 6 de agosto de 2020.


Investigadores de ASU, la Universidad Johns Hopkins y la Universidad de Toronto publicaron un estudio en febrero que brinda una nueva perspectiva sobre el proceso de crecimiento de las galaxias.

Aunque la imagen clásica de una galaxia es familiar, la mayoría de la gente no sabe cómo surgen o crecen. Sanchayeeta Borthakur, profesor asistente en la School of Earth and Science Exploration y colaborador del estudio, dijo que solo podemos ver el 0,01% de la galaxia mientras que el resto permanece oculto, esperando ser estudiado.

Christopher Dupuis, un estudiante graduado que estudia astrofísica, dirigió recientemente el estudio junto con Borthakur, el científico investigador Rolf Jansen y la candidata a un doctorado en astrofísica Mansi Padave de la School of Earth and Exploration, así como Timothy Heckman de la Universidad Johns Hopkins y Rachael Alexandroff de la Universidad de Toronto, para determinar qué hace que las galaxias crezcan.

El equipo utilizó observaciones y datos para observar un gas que no es visible a simple vista para comprender mejor cómo crecen las galaxias.

"Este gas es la forma en que pensamos que las galaxias crecen con el tiempo", dijo Dupuis.

El equipo sabía que este gas galáctico estaba ubicado en el "medio circungaláctico", un halo que rodea una galaxia, pero el nuevo estudio y la técnica de investigación dan evidencia de que el gas viaja hacia los discos extendidos de la galaxia.

Cuando el gas viaja a través de los discos extendidos de una galaxia, eventualmente se convertirá en una nueva estrella, dijo Dupuis.

Dupuis dijo que este fue su primer trabajo importante del que fue autor y para el que escribió el manuscrito, y la orientación de su asesor lo inició en el proyecto.

"Cuando llegué aquí por primera vez, mi asesora me mostró el espectro al que se hace mucho referencia en el periódico, y me dijo que podemos hacer algo interesante con él y sacar un documento", dijo Dupuis. "A partir de ahí, descubrí todo lo que estaba en el periódico".

El estudio comenzó a principios de 2019 y se publicó en febrero. "Fue un proceso largo para sacar el papel", dijo Dupuis.

La recopilación de información para el estudio tomó aproximadamente un año y el equipo obtuvo los datos finales poco antes de la pandemia de COVID-19. Los cierres se produjeron justo cuando se inició la parte "práctica" del estudio, según Jansen.

Todo el estudio se realizó en una computadora a través de un proceso llamado "observación remota", que consiste en mirar a través de un telescopio en una computadora.

"En el día anterior a que comenzara, tendrías que ir al telescopio para obtener los datos tú mismo y estar allí potencialmente durante semanas", dijo Dupuis. "Todo se hace en una computadora, nunca tuve que ir a un telescopio".

Esta vez, el equipo utilizó una nueva técnica que aún no ha sido probada para encontrar este gas en los discos extendidos. La nueva técnica involucró observar "galaxias de explosión estelar", galaxias que tienen una mayor tasa de formación de estrellas y un tamaño finito que se puede utilizar como fuente de fondo para encontrar el gas.

"Tendría más información sobre un área más grande dentro del gas intermedio", dijo Jansen.

En el pasado, los científicos medían la luz detrás de un quásar — regiones extremadamente luminosas en el centro de una galaxia que se cree que están alimentadas por agujeros negros supermasivos — y verían cuánta luz se perdía debido al gas en la galaxia. Con esta técnica fue difícil encontrar datos porque los quásares son increíblemente raros y los quásares solo tenían un punto de luz estrecho para mirar.

Dupuis dijo que los investigadores también están esperando un nuevo telescopio llamado el Giant Magellan Telescope para obtener mejores imágenes. El telescopio es de cuatro a cinco veces más grande y 25 veces más poderoso que el telescopio de MMT Observatory en Tucson que se utilizó para este estudio.

"Si tiene una gran vista del cielo, puede obtener simultáneamente datos de 100 galaxias o incluso más", dijo Dupuis. Se supone que el telescopio estará en funcionamiento dentro de una década.


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