Una galaxia masiva, en reposo, de población II con un desplazamiento al rojo de 2.1

Área de la Ciencia:

• Evolución cósmica de las galaxias
• Nucleosíntesis estelar y enriquecimiento químico

Sus antecedentes:

• Las galaxias elípticas masivas formaron principalmente estrellas al principio del Universo, a diferencia de las galaxias espirales como la Vía Láctea.
• La relación magnesio-hierro ([Mg/Fe]) en los espectros de las galaxias mide la duración de la formación estelar temprana, lo que refleja el enriquecimiento de supernovas.
• Las mediciones anteriores [Mg/Fe] en galaxias distantes tenían grandes incertidumbres, limitando las conclusiones sobre la formación estelar temprana.

Objetivo del estudio:

• Para medir con precisión la abundancia de [Mg / Fe] en una galaxia masiva en reposo en una época cósmica temprana (z = 2,1).
• Para restringir la escala de tiempo de formación estelar de las galaxias masivas poco después de su fase principal de formación estelar.
• Para comparar el enriquecimiento químico de las primeras galaxias masivas con galaxias locales y estrellas de la Vía Láctea.

Principales métodos:

• Espectro profundo adquirido de una galaxia masiva en reposo con desplazamiento al rojo z = 2.1.
• Espectro analizado utilizando técnicas de ajuste espectral completo para mediciones precisas de abundancia.
• Se midió la relación magnesio-hierro ([Mg/Fe]) a partir de los datos espectrales.

Principales resultados:

• Se midió [Mg/Fe] = 0.59 ± 0.11 para la galaxia en z=2.1, el valor más alto encontrado para una galaxia masiva hasta la fecha.
• Este valor [Mg/Fe] es el doble de las galaxias de masa similar observadas hoy en día.
• El patrón de abundancia sugiere enriquecimiento únicamente por supernovas de colapso de núcleo y una escala de tiempo de formación estelar de 0.10.5 mil millones de años.

Conclusiones:

• La galaxia estudiada experimentó una formación estelar temprana extremadamente rápida, consistente con una corta escala de tiempo de formación.
• Su patrón de abundancia química es similar a las estrellas de Población II en la Vía Láctea.
• Las galaxias masivas en z = 2.1 estaban entre los sistemas de formación estelar más vigorosos del Universo, con tasas de 6003,000 masas solares por año.