Resolviendo el H I en sistemas amortiguados de Lyman α que impulsan la formación de estrellas

Área de la Ciencia:

• Las reservas de gas cósmico
• La formación de galaxias en el universo primitivo
• Espectroscopía astrofísica

Sus antecedentes:

• El gas atómico denso, principalmente el hidrógeno, constituye el 90% del gas neutro en el corrimiento al rojo 3.
• Los sistemas amortiguados de Lyman-alfa (DLA) absorben fotones específicos, estudiados a través de cuásares de fondo y ráfagas de rayos gamma.
• Los estudios anteriores carecían de restricciones sobre la extensión física de los DLA.

Objetivo del estudio:

• Para determinar la extensión física y las propiedades de los sistemas amortiguados de Lyman-alfa.
• Investigar el contenido de hidrógeno neutro y la masa de estas primeras estructuras cósmicas.
• Para evaluar su papel en la subsecuente formación estelar.

Principales métodos:

• Espectroscopia de campo integral de una galaxia con lente gravitacional con desplazamiento al rojo 2.7.
• Análisis de dos sistemas amortiguados de Lyman-alfa en primer plano.
• Medición de la extensión del sistema, las densidades de la columna de hidrógeno neutro y la masa total.

Principales resultados:

• Se identificaron dos DLA con extensiones superiores a 238.000 kilómetros cuadrados.
• Las densidades de la columna de hidrógeno neutro variaron significativamente en escalas pequeñas (<3 kiloparsecs).
• Las densidades medias de las columnas oscilaron entre 10^20.46 y 10^20.84 cm^-2, con masas superiores a 5.5x10^8 a 1.4x10^9 masas solares.

Conclusiones:

• Los DLA son estructuras físicamente grandes, significativamente más grandes de lo que se había deducido anteriormente.
• Estos sistemas poseen importantes reservas de hidrógeno neutro, lo que indica un amplio combustible para la formación de estrellas.
• Los hallazgos apoyan el papel de los DLA en la evolución de galaxias primitivas masivas y de baja luminosidad en altos desplazamientos al rojo.