9 de abril de 2009

BLAST revela la mitad de la luz estelar del Universo

Imagen: BLAST

Luego de dos años ocupados analizando datos del telescopio submilimétrico de gran apertura ligado a un globo BLAST (por las siglas en inglés de Balloon-borne Large-Aperture Sub-millimeter Telescope), los científicos del equipo publican sus primeros resultados. El estudio, publicado en la edición de Nature del 9 de abril de 2009, revela que el fondo en el infrarrojo lejano, conocido como FIRB, se origina en galaxias individuales que se encuentran entre 7000 y 10000 millones de años luz de distancia a la Tierra.

El telescopio, diseñado por una colaboración liderada por la Universidad de Pennsylvania, recolectó datos volando a 36.000 metros sobre la Antártida, en 2006. Haciendo volar al telescopio por encima de la mayor parte de la atmósfera, le permitió al equipo de BLAST observar el Universo distante en longitudes de onda prácticamente inalcanzables desde el suelo. El estudio ha descubierto galaxias envueltas en polvo que ocultan cerca de la mitad de la luz estelar del cosmos.

Hacia fines de la década de 1990, se encontró que ciertas galaxias llamadas Galaxias Infrarrojas Ultra-luminosas estaban dando origen a centenares de veces más estrellas que nuestra galaxia. Estas galaxias "de estallido estelar" (starburst), a 7-10 mil millones de años luz de distancia, se pensaba que formaban el fondo en el infrarrojo lejano descubierto por el satélite COBE. Desde las medidas iniciales de esta radiación de fondo, experimentos de mayor resolución han tratado de detectar las galaxias individuales que las comprenden.

El estudio de BLAST combina medidas de estudios con telescopios en longitudes de onda por debajo de 1 milímetro con longitudes de onda infrarrojas mucho más cortas del telescopio espacial Spitzer. Los resultados confirman que todo el FIRB procede de galaxias individuales lejanas, resolviendo esencialmente la pregunta que se planteara hace una década, acerca del origen de la radiación.

La formación estelar tiene lugar en nubes compuestas de hidrógeno gaseoso y una pequeña cantidad de polvo. El polvo absorbe la luz estelar de las estrellas jóvenes y calientes, calentando las nubes a aproximadamente 30 grados por encima del cero absoluto, o 30 Kelvin. La luz es reemitida en una longitud de onda infrarroja mucho mayor y en longitudes de onda submilimétricas.

De esta forma, el 50 por ciento de la energía luminosa del Universo es luz infrarroja de las jóvenes galaxias en formación. De hecho, existe tanta energía en el FIRB como en toda la luz óptica total emitida por las estrellas y galaxias del Universo. Las imágenes ópticas comunes del cielo nocturno que contienen una cantidad de objetos fascinantes y bellos, pierden la mitad de la descripción de la historia cósmica de formación estelar.

El relevamiento extragaláctico de BLAST, tomado en longitudes de onda de 0,25, 0,35 y 0,5 mm, provee nuevos límites cosmológicos para la abundancia y brillo de galaxias starburst tanto para el Universo con bajo como alto desplazamiento al rojo. El equipo de BLAST eligió cartografiar una región particular del cielo conocida como GOODS-South, región estudiada en otras longitudes de onda por los tres "grandes observatorios de la NASA" - los telescopios espaciales Hubble, Spitzer, y Chandra. Comparando este mapa submilimétrico con algunos de los datos más profundos en múltiples longitudes de onda, se pudieron descifrar las propiedades ocultas de las galaxias starburst.

"Durante cuatro semanas en 2006 y comienzos de 2007, BLAST viajó sobre la Antártida haciendo mapas del cielo submilimétrico", dijo el autor principal Mark Devlin, profesor de Astronomía y Astrofísica de la Universidad de Pennsylvania. "Medimos todo, desde miles de pequeñas nubes en nuestra galaxia que sobrellevan formación estelar a galaxias de cuando el Universo tenía apenas un cuarto de su edad actual".

En un épico vuelo de 11 días en globo, BLAST encontró más de 10 veces el número total de galaxias con estallido estelar submilimétrico de las encontradas en una década por las observaciones desde el suelo. El rico conjunto de datos está siendo explorado en búsqueda de más información acerca de estas galaxias envueltas en polvo para proveer una mejor comprensión de su historia evolutiva, de cualquier relación con otras galaxias y de asociaciones con la estructura a gran escala del Universo. Estos resultados también proveen catálogos de fuentes luminosas submilimétricas que combinados con datos en múltiples longitudes de onda de otros telescopios, permiten a los astrofísicos saber más acerca de la formación y evolución de las galaxias en el Universo a grandes desplazamientos al rojo.

(jg) (mg)

Más información en:
http://www.upenn.edu/