Detección de luz estelar de galaxias anfitrionas de cuásares en desplazamientos al rojo por encima de 6

Área de la Ciencia:

• Cosmología
• Evolución de las galaxias
• Astrofísica del agujero negro

Sus antecedentes:

• La detección de galaxias anfitrionas de cuásares en el amanecer cósmico (desplazamiento al rojo > 6) es un desafío.
• Las detecciones anteriores requerían lente gravitacional y se limitaban a desplazamientos al rojo más altos (z = 4,5).
• Los cuásares de baja luminosidad ofrecen una nueva vía para estudiar la formación temprana de galaxias.

Objetivo del estudio:

• Para detectar y caracterizar galaxias anfitrionas de cuásares con desplazamiento al rojo > 6.
• Para investigar la co-evolución de los agujeros negros supermasivos y sus galaxias anfitrionas en el universo temprano.
• Para confirmar la presencia de la relación entre el agujero negro y la masa estelar en los primeros tiempos cósmicos.

Principales métodos:

• Utilizó imágenes de infrarrojo cercano (1.5 y 3.6 μm) y espectroscopia del Telescopio Espacial James Webb (JWST).
• Empleó técnicas de sustracción de luz de cuásar para aislar la emisión de la galaxia anfitriona.
• Analizó las líneas de absorción estelar y la cinemática del gas para las mediciones de masa de la galaxia anfitriona y el agujero negro.

Principales resultados:

• Se detectaron dos galaxias anfitrionas masivas (1,3 x 10^10 y 3,4 x 10^10 M) y compactas, parecidas a un disco en z > 6.
• Se ha confirmado la detección de galaxias anfitrionas a través de líneas de absorción estelar en espectros cercanos al infrarrojo.
• Se midieron las masas de los agujeros negros (1.4 x 10^9 y 2.0 x 10^8 M) y se encontró consistencia con la relación de masa local entre agujeros negros y estrellas.

Conclusiones:

• La relación de masa entre agujero negro y estrella se estableció menos de mil millones de años después del Big Bang.
• JWST permite el estudio de las primeras galaxias anfitrionas de cuásares, avanzando en nuestra comprensión del amanecer cósmico.
• Las primeras galaxias masivas y sus agujeros negros centrales ya estaban co-evolucionando.