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Se descubre una gran estructura de gas atómico 20 veces más grande que la Vía Láctea

Un mapa de la línea de emisión de 21 cm de hidrógeno atómico (HI) (que se muestra como una neblina roja) en las cercanías del Quinteto de Stephan, un famoso grupo compacto de galaxias descubierto en 1887, superpuesto a una imagen óptica de colores profundos.

El gas atómico es el material fundamental a partir del cual se forman todas las galaxias. La evolución de las galaxias es principalmente un proceso de acumulación de gas atómico del medio intergaláctico y su transformación en estrellas.

Como resultado, la observación y la investigación del gas atómico dentro y alrededor de las galaxias son fundamentales para el estudio de los modelos de formación y evolución de galaxias. La observación de la línea de estructura fina de 21 cm de emisión de hidrógeno atómico en la banda de ondas de radio es la forma más directa de explorar el gas atómico.

Recientes observaciones de mapeo profundo de emisión de líneas de 21 cm en las cercanías del conocido grupo compacto de galaxias “Stephan’s Quintet”, usando el Telescopio Esférico de Apertura de Quinientos metros (receptor de 19 haces) dirigido por Xu Cong, un investigador de los Observatorios Astronómicos Nacionales de la Academia de Ciencias de China (NAOC), reveló una estructura de gas atómico muy grande con una longitud de unos 2 millones de años luz (unas 20 veces el tamaño de la Vía Láctea ) .

El descubrimiento fue publicado recientemente en la revista Nature .

FAST es actualmente el radiotelescopio de plato único más grande y sensible del mundo, y su receptor de 19 haces es la matriz de alimentación multi haz de banda L más grande para observaciones de línea de 21 cm. La puesta en marcha completa del receptor FAST de 19 haces abrió una nueva ventana sobre el gas atómico en el Universo, en particular para el gas difuso de baja densidad lejos de las galaxias.

“Esta es la estructura de gas atómico más grande jamás encontrada alrededor de un grupo de galaxias”, dijo XU. Las observaciones alcanzaron una sensibilidad de 1σ=4,2×1016 cm-2 por canal (Δv=20 km s-1; resolución angular=4′), lo que las convierte actualmente en las observaciones más sensibles de emisión de línea de 21 cm de hidrógeno atómico en este momento. resolución angular.

Desde su descubrimiento por el astrónomo francés Edouard Stephan en 1877, el Quinteto de Stephan ha seguido revelando enigmas relacionados con la compleja red de interacciones galaxia-galaxia y galaxia-medio intragrupo en el grupo.

Las nuevas observaciones muestran que existe gas de baja densidad, difuso y a gran escala (con una identidad de columna inferior a 1018 cm-2) lejos del centro del grupo, y es probable que el gas haya estado allí durante ~1 giga años. Las observaciones desafían la teoría actual de formación/evolución de grupos de galaxias porque no está claro cómo el gas atómico de baja densidad puede sobrevivir a la ionización por el fondo ultravioleta intergaláctico en una escala de tiempo tan larga.

Referencia: “Una estructura de 0,6 Mpc H i asociada con el quinteto de Stephan” por CK Xu, C. Cheng, PN Appleton, P.-A. Duc, Y. Gao, N.-Y. Tang, M. Yun, YS Dai, J.-S. Huang, U. Lisenfeld y F. Renaud, 19 de octubre de 2022, Nature . DOI: 10.1038/s41586-022-05206-x

Crédito imagen de la portada: Crédito: NASA, ESA, CSA y STScI

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