Descubren el Quasar mas lejano

Enviado por Viviana Bianchi

Un equipo internacional de astrónomos anunció hoy el descubrimiento del agujero negro (AN) supermasivo más distante conocido, visto como un cuásar luminoso. Esta causado por gas que cae hacia el AN.

Concepción artística de cómo el nuevo quásar se vería de cerca. El cuásar muy caliente muy luminoso en el centro de la imagen es muy brillante en longitudes de onda ultravioleta y la luz del quásar está ionizando el gas circundante, produciendo el color rojo, que es el color característico del hidrógeno ionizado. En el fondo, se pueden ver tenues galaxias compactas que acaban de nacer, estas contienen las estrellas calientes que también están ionizando su entorno, pero mucho menos eficazmente ya que son mucho menos luminosas. Información sobre la imagen: Observatorio Gemini/AURA por Lynette Cook

El descubrimiento salió a la luz a partir de datos de un estudio del cielo en curso que se está realizando en el Telescopio Infrarrojo del Reino Unido (UKIRT) y de observaciones de seguimiento de confirmación con el telescopio Gemini Norte, ambos en Mauna Kea, en Hawái.


Los resultados se presentan en la edición del 30 de junio 2011 de la revista Nature. La luz del cuásar comenzó su viaje hacia nosotros cuando el universo tenía sólo el 6% de su edad actual, tan sólo 770 millones de años después del Big Bang, con un corrimiento al rojo de alrededor de 7,1.

"Esto les da un dolor de cabeza a los astrónomos", dice el autor Daniel Mortlock, del Imperial College de Londres. "Es difícil entender cómo un AN de mil millones de masas solares pueda haberse desarrollado tan temprano en la historia del universo. Es como hacer rodar una bola de nieve cuesta abajo y de repente te encuentras con que ¡tiene 6 metros de diametro!".

Espectro GNIRS (línea negra) de ULAS J1120+0641. La línea roja marca el espectro de error 1sigma. Líneas prominentes de emisión están marcadas. La línea verde es un espectro compuesto formado al promediar los espectros de z = 2.2-2.6 cuásares en SDSS.

Sin embargo, además de ser un dolor de cabeza, el nuevo cuásar es una gran oportunidad, ya que permite a los científicos medir las condiciones en el gas a través del cual pasa la luz del cuásar en su camino hacia nosotros. "Lo que es particularmente importante de esta fuente es su enorme brillo", dice Mortlock. "Es cientos de veces más brillante que cualquier otra cosa que se haya descubierto a una distancia tan grande. Esto significa que lo podemos usar para que nos diga por primera vez, qué condiciones había en el temprano universo".

Los cosmólogos están muy interesados en medir el estado del gas en el temprano universo, para comprender el proceso de cómo se formaron las estrellas y galaxias. La mayor parte del gas en el universo es el hidrógeno, y la mayor parte está ionizado en el momento actual, lo que significa que los electrones han sido despojados de los protones. Cuando uno mira más lejos y por lo tanto más atrás en el tiempo, se puede eventualmente llegar al tiempo en que el gas era neutro, con los electrones y protones combinados como átomos, antes que la mayoría de las estrellas en el universo se hayan formado, más de 12 mil millones de años atrás.

Imagen del nuevo cuásar más lejano ULAsJ1120 0641. El cuásar es el punto rojo cerca del centro de la imagen. La imagen es una composición en color hecha a partir de imágenes tomadas con el Telescopio Liverpool y el Telescopio Infrarrojo del Reino Unido. El cuásar se encuentra en la constelación de Leo, a unos pocos grados de la brillante galaxia Messier 66. Información sobre la imagen: UKIRT/ Telescopio Livermore

La transición entre estos periodos es la época de la re-ionización, un hito en la historia cósmica. La luz del nuevo cuásar muestra la marca característica de gas neutro. Esta marca, que muestra el quásar está más allá de la época de la re-ionización, se predijo en 1998 pero nunca ha sido observada antes. Ser capaz de analizar la materia en este momento crítico en la historia del universo es algo con lo que hemos estado luchando por mucho tiempo, pero que nunca se ha alcanzado del todo. Ahora parece que hemos cruzado la barrera con esta observación, dijo el profesor Steve Warren, líder del equipo cuásar. Es como descubrir un nuevo continente que ahora podemos explorar.

El cuásar, denominado ULAS J1120+0641, fue descubierto en el UKIRT con el estudio UKIDSS,  un nuevo mapa del cielo en longitudes de onda infrarrojas con el Telescopio Infrarrojo del Reino Unido (UKIRT).

Tales objetos muy distantes, de alto corrimiento al rojo son mucho más fáciles de encontrar en luz infrarroja. "Fue precisamente para este tipo de descubrimiento que iniciamos este ambicioso estudio en 2005", dijo el profesor Gary Davis, director de UKIRT.

Para encontrar el cuásar, el equipo hizo un tamizado a través de imágenes de más de 10 millones de fuentes. "Habíamos estado buscando desde hace cinco años, y no habíamos encontrado nada, y estábamos empezando a desanimarnos", dijo Warren. Nos dio una enorme sacudida cuando lo encontramos ya que realmente no esperábamos de descubrir algo tan lejano."