Un equipo de astrónomos que usa el telescopio espacial James Webb ha encontrado pequeñas partículas de polvo que viajan lejos de su galaxia local, sobreviviendo a un viaje peligroso a través de un entorno cósmico duro que debería haberlas destruido.
El Telescopio espacial James Webb (JWST) Los hallazgos ofrecen una nueva visión de cómo las galaxias “respiran”, crecen y reciclan las materias primas que alimentan las generaciones futuras de estrellas.
“Antes de este estudio, no había habido una detección directa de polvo en una escala tan grande”, dijo el autor principal Sylvain Veilleux, profesor de astronomía en la Universidad de Maryland, College Park, en un declaración. “Webb fue la clave que lo hizo posible”.
El polvo se origina en el distante Galaxy Makani (hawaiano para el “viento”; oficialmente SDSS J211824.06+001729.4), una galaxia compacta pero masiva que recientemente sufrió intensas explosiones de formación de estrellas, hace 7 millones de años y otro hace 0.4 mil millones de años. Estos fuegos artificiales estelares generados Vientos galácticos extraordinariamente poderososdetectado por primera vez en 2019, abarcando 326,200 años luz, impulsando el gas y el polvo hacia el vasto halo de gas caliente, conocido como medio circungaláctico, o CGM.
Utilizando los instrumentos infrarrojos del JWST, un equipo dirigido por Veilleux detectó el débil brillo de hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP), que son moléculas orgánicas complejas que se adhieren a los granos de polvo y sirven como trazadores de cómo se comporta el polvo mientras viajan a través del ambiente Habs de una Galaxia.
El equipo descubrió que gran parte del polvo sobrevivió notablemente el tiempo suficiente para llegar a la CGM, aunque muestra signos de erosión. Las moléculas de HAP se encogen y se ionizan más con el aumento de la distancia desde el núcleo de la galaxia, lo que sugiere una destrucción gradual durante aproximadamente 100 millones de años, informa el estudio.
Como el El polvo viaja hacia afuerase encuentra con los gases más calientes de unos 17,000 grados Fahrenheit (aproximadamente 10,000 grados Celsius), condiciones que deberían haber vaporizado las partículas frágiles.
“No debería sobrevivir”, dijo Veilleux. “Si el polvo toca el gas a 10,000 grados, lo vaporizará”.
Sin embargo, gran parte del polvo perdura, probablemente capullo por bolsillos protectores de gas más fresco, según el comunicado. Observar estos granos de polvo a medida que entran y salen de las galaxias les da a los astrónomos una nueva ventana al ciclo de vida de las galaxias y el reciclaje cósmico de la materia.
Los investigadores proponen un mecanismo de supervivencia llamado “mezcla de nubes -viento”, en el que los granos de polvo están protegidos por bolsas de gas más frías, mientras que el gas más caliente circundante se disipa lentamente. Este mecanismo explica por qué la emisión de HAP es detectable a tan grandes distancias de la galaxia, según el comunicado.
La investigación de seguimiento podría apuntar a impulsar las observaciones aún más lejos, dicen los investigadores, potencialmente detectando el polvo en los vastos espacios entre las galaxias. Tal descubrimiento podría rastrear un viaje de un millón de años luz o más, revelando cuán lejos puede viajar el material galáctico.
“Desde Big Bang Hasta hoy, las galaxias son bestias vivas de alguna manera “, dijo Veilleux en la misma declaración.” Todavía están evolucionando, y ese ciclo de gas dentro y fuera es importante para saber qué sucederá en el futuro “.
Esta investigación se describe en un papel Publicado el 25 de agosto en la revista Astrophysical.