Izquierda y centro: Imagen de la región del cielo que contiene BOSS-EUVLG1, que destaca por su color azul. Crédito: Desi Legacy Imaging Surveys. Derecha: Dibujo del artista del estallido de formación estelar en BOSS-EUVLG1, que contiene una gran cantidad de estrellas masivas jóvenes y apenas polvo. Crédito: Gabriel Pérez Díaz, SMM (IAC).
Se encontró a partir de observaciones realizadas con el Gran Telescopio Canarias (GTC), en el Observatorio Roque de los Muchachos, (Garafía, La Palma, Islas Canarias), y con el ATACAMA Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA), en Chile. El descubrimiento fue publicado recientemente en la revista Avisos mensuales de las cartas de la Royal Astronomical Society.
La galaxia, llamada BOSS-EUVLG1, tiene un corrimiento al rojo de 2,47. Esta es una medida del enrojecimiento de la luz proveniente de la galaxia y puede usarse para encontrar su distancia, cuanto más lejos esté la galaxia, mayor será el valor. Para BOSS-EUVLG1, el valor de 2,47 significa que estamos observando la galaxia cuando el universo tenía unos 2 mil millones de años, alrededor del 20% de su edad actual.
Los grandes valores de desplazamiento al rojo y luminosidad de BOSS-EUVLG1 hicieron que se clasificara previamente en el proyecto BOSS (Baryon Oscillation Spectroscopic Survey) como un quásar. Sin embargo, a partir de las observaciones realizadas con los instrumentos OSIRIS y EMIR en el GTC, y con el telescopio de ondas milimétricas ALMA, los investigadores han demostrado que no se trata de un quásar, sino de una galaxia con propiedades extremas y excepcionales.
El estudio reveló que la alta luminosidad de BOSS-EUVLG1 en la emisión ultravioleta y Lyman-alfa se debe a la gran cantidad de estrellas masivas jóvenes en la galaxia. Esta alta luminosidad, muy por encima del rango de otras galaxias, dio lugar a su identificación inicial como un quásar. Sin embargo, en los cuásares la alta luminosidad se debe a la actividad alrededor de los agujeros negros supermasivos en sus núcleos y no a la formación de estrellas.
“BOSS-EUVLG1 parece estar dominado por un estallido de formación de estrellas jóvenes, muy masivas, sin apenas polvo y con una metalicidad muy baja, explica Rui Marques Chaves, investigador del CAB, ex estudiante de doctorado en el Instituto. de Astrofísica de Canarias y la Universidad de La Laguna (ULL), y primer autor del artículo.
La tasa de formación de estrellas en esta galaxia es muy alta, alrededor de mil masas solares por año, alrededor de mil veces mayor que en el Vía láctea, aunque la galaxia es 30 veces más pequeña. “Esta tasa de formación estelar es comparable solo a las galaxias infrarrojas más luminosas conocidas, pero la ausencia de polvo en BOSS-EUVLG1 permite que su emisión ultravioleta y visible nos alcance sin apenas atenuación”, explica Ismael Pérez Fournon, investigador del IAC y coautor del artículo.
Entonces, los resultados del estudio sugieren que BOSS-EUVLG1 es un ejemplo de las fases iniciales de la formación de galaxias masivas. A pesar de su alta luminosidad y tasa de formación de estrellas, su baja metalicidad muestra que la galaxia apenas ha tenido tiempo de enriquecer su medio interestelar con polvo y metales recién formados. No obstante, “la galaxia evolucionará hacia una fase más polvorienta, similar a la de las galaxias infrarrojas, -observa Camilo E. Jiménez Ángel, estudiante de doctorado del IAC y coautor del artículo-. Además, su alta luminosidad en los rayos ultravioleta durará solo unos cientos de millones de años, un período muy corto en la evolución de una galaxia ”.
“Esto explicaría por qué no se han descubierto otras galaxias similares a BOSS-EUVLG1”, finaliza Claudio Dalla Vecchia, investigador del IAC y coautor del artículo.
BOSS-EUVLG1 se descubrió mediante el análisis de medio millón de espectros de galaxias y quásares en el proyecto BOSS del Sloan Digital Sky Survey (SDSS) y observaciones con grandes telescopios como el GTC y ALMA.
Referencia: “El descubrimiento de la galaxia formadora de estrellas más luminosa de UV-Ly-alfa: una explosión estelar joven, pobre en polvo y metales con luminosidades similares a QSO” por R. Marques-Chaves, J. Alvarez-Márquez, L. Colina, I. Pérez-Fournon, D. Schaerer, C. Dalla Vecchia, T. Hashimoto, C. Jiménez-Ángel y Y. Shu, 28 de septiembre de 2020, Avisos mensuales de las cartas de la Royal Astronomical Society.
arXiv: 2009.02177v1
