En un lugar de La (gran) Mancha

El Quijote de Cervantes hizo que La Mancha fuera conocida en el mundo entero y los manchegos estamos muy orgullosos de ello. Lo que ocurre es que de vez en cuando a La Mancha manchega le sale competencia. Es el caso de SSA22-Lyman-Alfa, más conocida como LAB-1, esto es, una mancha que fue descubierta en el año 2000 y que su luz ha tardado en llegar a nosotros unos 11.500 millones de años. Se trata de nubes enormes: pueden abarcar cientos de miles de años luz. ¡Ojo! Cientos de miles de años luz. Esto quiere decir que las LAB’s más pequeñas son más grandes que nuestra propia galaxia.

Hasta ahora estas LAB’s (Lyman-Alfa Blobs) han sido un rompecabezas porque estas gigantescas nubes de gas hidrógeno emiten en una particular longitud de onda ultravioleta conocida como radiación Lyman-Alfa. Esta radiación se produce cuando los electrones -carga negativa- que orbitan el núcleo de hidrógeno -carga positiva- caen desde el segundo nivel hacia el primero, liberando siempre una cantidad exacta de energía que se traduce como una luz de longitud de onda muy particular. Y tras analizar LAB-1 con varios instrumentos, parece que ese rompecabezas se ha ido componiendo hasta vislumbrar la solución al enigma que nos planteaba la mancha.

This rendering shows a snapshot from a cosmological simulation of a Lyman-alpha Blob similar to LAB-1. This simulation tracks the evolution of gas and dark matter using one of the latest models for galaxy formation running on the NASA Pleiades supercomputer. This view shows the distribution of gas within the dark matter halo, colour coded so that cold gas (mainly neutral hydrogen) appears red and hot gas appears white. Embedded at the centre of this system are two strongly star-forming galaxies, but these are surrounded by hot gas and many smaller satellite galaxies that appear as small red clumps of gas here. Lyman-alpha photons escape from the central galaxies and scatter off the cold gas associated with these satellites to give rise to an extended Lyman-alpha Blob.

Fotograma de la simulación de una mancha Lyman-Alfa similar a LAB-1 realizada con el superordenador Pleiades de la NASA. Se muestra la distribución de gas dentro del halo de materia oscura; el rojo indica gases fríos, mientras que las zonas blancas corresponden con lugares más calientes. Las pequeñas manchas rojas indican la presencia de galaxias satélite más pequeñas. Créditos: J .Geach/D. Narayanan/R. Crain (imagen ampliada).

Para empezar, el conjunto ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) ha logrado resolver dos fuentes principales de emisión submilimétrica, y con la ayuda del instrumento MUSE (Multi Unit Spectroscopic Explorer) instalado en el VLT (Very Large Telescope), se pudo demostrar que esas dos fuentes están en el corazón de la mancha. A estas dos fuentes las llamaremos Campo de Criptana y Tomelloso, y resulta que las dos están formando estrellas a un ritmo cien veces superior al de nuestra Vía Láctea. Además, datos del instrumento STIS (Space Telescope Imaging Spectograph) en el telescopio espacial Hubble (NASA/ESA) y del Observatorio W. M. Keck nos hicieron saber que Campo de Criptana y Tomelloso están rodeadas de numerosas galaxias débiles las cuales parece ser que estarían bombardeando a estas dos fuentes centrales, ayudando a impulsar sus altas tasas de formación estelar.

Tras una sofisticada simulación de formación de galaxias, el brillo ultravioleta de la gigante nube procedería de la formación de estrellas en Campo de Criptana y Tomelloso al verse la luz dispersada por el gas hidrógeno, dando lugar a la mancha LAB-1 que vemos. En otras palabras, es como si ustedes se elevaran a varios kilómetros de altura sobre La Mancha, la de El Quijote y supongan que Campo de Criptana y Tomelloso fueran las dos unicas ciudades iluminadas. Si toda La Mancha estuviera cubierta por una gran nube de niebla, las partículas de agua dispersarían la luz emitida por Campo de Criptana y Tomelloso y todo parecería una gran luz difusa. Eso es lo que sucede en LAB-1.

This diagram explains how a Lyman-alpha Blob, one of the largest and brightest objects in the Universe, shines.

Infografía que explica porqué brilla la nube LAB-1. Créditos: ESO/J. Geach (imagen ampliada).

Los astrónomos creen que las manchas Lyman-Alfa son los lugares donde se forman las grandes galaxias del universo, galaxias masivas de un tamaño colosal, y la luz Lyman-Alfa extendida proporciona informacion de lo que sucede en el interior de la mancha. De hecho, LAB-1 se cree que es el lugar de formación de una galaxia elíptica masiva y que será el corazón de un cúmulo galáctico gigante. Pero por muy grande que sea, seguro que en nuestra Mancha, la de Don Quijote, se come y se bebe mucho mejor que por allí.

En recuerdo de Sergio López Borgoñoz, gran amante de la astronomía fallecido el pasado lunes a los 54 años en un accidente de tráfico. Un abrazo a su familia y seres queridos. D.E.P.

sergio

Referencias:
– J. Geach et al (2016). “ALMA observations of Lyman-α Blob 1: Halo sub-structure illuminated from within“. The Astrophysical Journal, arXiv:1608.02941v1)
ALMA Uncovers Secrets of Giant Space Blob.
ALMA desvela los secretos de una mancha espacial gigante.

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