Rotación en gas emisor de [C ii] en dos galaxias con un desplazamiento al rojo de 6,8

Área de la Ciencia:

• Cosmología y Astrofísica
• Estudios tempranos del Universo
• Evolución de las galaxias

Sus antecedentes:

• La época de reionización, dentro de los primeros mil millones de años del Universo, es cuando las primeras galaxias ionizaron el hidrógeno neutro.
• El estudio de esta época requiere la detección de firmas espectrales de galaxias distantes, de alto desplazamiento al rojo.
• Las búsquedas anteriores de emisión de Lyman-alfa y carbono-II ([C ii]) de estas primeras galaxias se han enfrentado a desafíos debido a la dispersión y el desvanecimiento.

Objetivo del estudio:

• Para identificar y caracterizar las firmas espectrales de las galaxias en el Universo temprano, específicamente durante la época de reionización.
• Para investigar la luminosidad y las propiedades de la línea de emisión de carbono-II ([C ii]) en galaxias de alto corrimiento al rojo.
• Para comparar la dinámica de estas primeras galaxias con las observadas más tarde en la historia cósmica.

Principales métodos:

• Selección de galaxias candidatas de alto desplazamiento al rojo utilizando fotometría de infrarrojo cercano.
• Identificación de las líneas de emisión de carbono-II ([C ii]) λ=157,74 μm de los candidatos seleccionados.
• Confirmación espectroscópica de los desplazamientos al rojo para las galaxias identificadas (z=6.8540 y z=6.8076).

Principales resultados:

• Detección de la emisión de [C ii] λ = 157.74 μm de dos galaxias en desplazamientos al rojo z = 6.8540 y z = 6.8076.
• Las luminosidades observadas [C ii] son significativamente más altas que las encontradas anteriormente en galaxias con desplazamientos al rojo mayores de 6,5.
• El análisis de las líneas [C ii] revela gradientes de velocidad que sugieren dinámicas de rotación, comparables a las galaxias en el "mediodía cósmico".

Conclusiones:

• El estudio identifica con éxito la emisión [C ii] de dos galaxias dentro de los primeros mil millones de años del Universo.
• Estos hallazgos desafían las suposiciones anteriores sobre la debilidad de [C ii] en las primeras galaxias y proporcionan datos cruciales para comprender la reionización.
• Las propiedades dinámicas inferidas de las líneas [C ii] sugieren que las primeras galaxias podrían poseer estructuras complejas y rotación similares a las épocas cósmicas posteriores.